IFPEK Rennes Institut de Formation en Masso-Kinésithérapie

12 rue Jean-Louis BERTRAND 35000 RENNES

Evaluation de la force maximale des muscles du haut du corps

chez des sujets sains Etude de l’écarté-couché dans l’estimation de la

résistance maximale des muscles du haut du corps

Mémoire d’Initiation à la Recherche en Masso-Kinésithérapie En vue de l'obtention du Diplôme d'Etat de Masseur-Kinésithérapeute

Sous la direction de Madame Alice BELLIOT, directrice de mémoire

Stephen LE GAL Année 2017

REMERCIEMENTS

Je souhaite remercier ma directrice de mémoire, Alice Belliot pour ses conseils avisés lors de la construction de ce travail ainsi que pour sa réactivité et sa disponibilité lors de mes moments d’incertitudes. Je voulais également remercier tous les étudiants qui ont bien voulu participer à ce protocole. Je tenais à remercier ma famille et mes amis qui m’ont soutenu lors de ma formation et de la réalisation de ce travail. Plus particulièrement, Fanny pour son aide précieuse dans l’élaboration et la relecture de ce travail.

Sommaire Introduction .................................................................................................................. 1

Partie 1 : Le contexte de l’étude ................................................................................... 2

1. La performance musculaire ............................................................................ 2

1.1. Les fonctions des muscles squelettiques .................................................... 2

1.2. Les caractéristiques de la contraction musculaire ....................................... 3

1.3. Les caractéristiques métaboliques de la contraction musculaire ................. 5

1.4. Les paramètres influençant la force musculaire .......................................... 6

1.5. Les paramètres de la force musculaire ....................................................... 9

2. La mesure de la force musculaire .................................................................10

2.1. Les outils cliniques.....................................................................................10

2.2. La qualité métrologique des outils d’évaluation ..........................................14

2.3. Description anatomique et cinésiologique des muscles du haut du corps ..15

Partie II : « Méthodes, Résultats, Discussion » ............................................................17

1. Synthèse de la revue de littérature, problématique, hypothèses et objectifs de recherche ................................................................................................................17

1.1. Synthèse de la revue de littérature ............................................................17

1.2. Problématique ...........................................................................................18

1.3. Hypothèses ...............................................................................................18

1.4. Objectifs de recherche ...............................................................................18

2. Méthodes ......................................................................................................19

2.1. La population étudiée ................................................................................19

2.2. Le protocole ...............................................................................................19

2.3. Les analyses statistiques ...........................................................................22

3. Résultats .......................................................................................................23

3.1. Caractéristiques de la population étudiée ..................................................23

3.2. Corrélation entre l’estimation de la 1RM en écarté-couché et l’évaluation de la 1RM en développé-couché : .............................................................................24

3.3. Corrélation entre la résistance maximale des muscles du haut du corps et la condition physique générale des patients. ............................................................25

4. Discussion .....................................................................................................26

4.1. La validité interne ......................................................................................26

4.2. La cohérence externe ................................................................................28

4.3. La pertinence clinique ................................................................................29

Conclusion ..................................................................................................................31

Bibliographie ...............................................................................................................32

Annexes ....................................................................................................................... II

Table des Illustrations Figure 1 : Schéma de la force générée en fonction de la longueur du sarcomère. (Prevost 2004b) ............................................................................................................ 4 Figure 2 : Schéma de la relation force-vitesse (Prevost 2004c) ................................... 5 Figure 3 : Abaque pour le travail statique continu (TSC) (Troisier, 1980) ....................12 Figure 4 : Abaque pour le travail statique intermittent (TSI) (Troisier, 1980) ...............13 Figure 5 : Déroulement de la première journée du protocole (évaluation de la 1RM au développé-couché) ......................................................................................................21 Figure 6 : Déroulement de la deuxième journée du protocole (estimation de la 1RM en écarté-couché) ............................................................................................................22 Figure 7 : Nuage de points de la relation entre la 1RM en écarté-couché en fonction de la 1RM en développé-couché (en kg). .........................................................................24 Figure 8 : Nuage de points de la relation entre la 1RM en écarté-couché en fonction de la 1RM en développé-couché (en % poids). ................................................................25 Tableau I : Caractéristiques de la population de l’étude ..............................................23 Tableau II : Coefficients de corrélation et de détermination pour le questionnaire de Baecke ........................................................................................................................25

Table des Abréviations ACSM : American College of Sports Medicine ADP : Adénosine DiPhosphate ATP : Adénosine TriPhosphate CCI : Coefficient de Corrélation Intraclasse DC : Développé-couché EC : Ecarté-couché FMM : Force Maximale Mesurée FMT : Force Maximale Théorique FMV : Force Maximale Volontaire HAS : Haute Autorité de Santé OMS : Organisation Mondiale de la Santé PA : Potentiel d’Action PC : Phospho-Créatine RM : Résistance Maximale TSC : Travail Statique Continu TSI : Travail Statique Intermittent TnC : Troponine C TnI : Troponine I TnT : Troponine T

1

Introduction Régulièrement, les grandes instances de santé comme la Haute Autorité de Santé (HAS) ou l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) alertent sur les risques liés à l’évolution des modes de vie. Selon l’OMS, «l’inactivité physique serait la cause de 1,9 millions de décès dans le monde entier chaque année ». La prévention de la sédentarité est l’une des nouvelles missions des métiers de la santé. En France, 64% des sujets adultes (18-74 ans) n’atteignent pas le niveau d’activité physique recommandé. Les préconisations s’étendent à toutes les personnes, de tout âge, ainsi l’activité physique n’est plus réservée aux personnes jeunes ou sportives. En adaptant la fréquence, l’intensité ou le type d’effort, il est possible de cibler et de permettre à n’importe quelle population de réaliser une activité physique. Toujours selon l’OMS, la prescription d’activité physique « intervient dans la prévention primaire, secondaire et tertiaire de nombreuses maladies chroniques ». Elle est aujourd’hui considérée comme un outil thérapeutique à part entière. Sans réaliser une liste exhaustive des bienfaits de l’activité physique, on peut citer : la diminution du risque de maladies cardio-vasculaires ou de diabète de type II, l’augmentation de la synthèse osseuse ou encore l’augmentation de l’espérance de vie. En d’autres termes, l’activité physique permet la diminution des facteurs de risque pour les maladies chroniques.

L’activité physique ne se restreint pas à des activités permettant d’augmenter les capacités aérobiques d’un sujet. Selon l’OMS en 2015, l’activité physique correspond à « tout mouvement produit par les muscles squelettiques, responsable d’une augmentation de la dépense énergétique ». Le renforcement musculaire est donc considéré comme de l’activité physique pouvant être prescrite à différentes populations. Ainsi, il est important de pouvoir effectuer des bilans de la force musculaire pour différentes populations et ainsi construire un programme de renforcement musculaire adapté, personnalisé et efficient. Or, comme l’indique le code de la santé publique : « le masseur-kinésithérapeute est habilité à participer à l'établissement des bilans d'aptitude aux activités physiques et sportives » (Article R4321-10).

Il existe différents outils pouvant être utilisés pour mesurer la force musculaire d’un sujet. L’outil le plus fiable et considéré comme le gold standard est le dynamomètre isocinétique. Cependant, peu de praticiens peuvent avoir accès à ce type d’outil au regard de son coût financier. La plupart des kinésithérapeutes doivent donc utiliser des outils dits « cliniques » tels que : le testing manuel, le dynamomètre portatif, les tests de force ou l’évaluation de la résistance maximale.

Cette étude s’intéresse à l’utilisation d’une nouvelle méthode d’évaluation de la force musculaire, chez des sujets non entrainés au renforcement musculaire. L’outil testé doit permettre l’estimation de la résistance maximale des muscles du haut du corps avec le mouvement d’écarté-couché. Actuellement, cette évaluation est effectuée avec le mouvement de développé-couché. Cependant cette méthode présente certaines limites qui seront présentées dans ce travail.

En premier lieu, il sera traité le contexte de l’étude en explicitant les

caractéristiques de la performance musculaire et les méthodes d’évaluation de celle-ci.

Dans un second temps, il sera présenté une synthèse de la littérature actuelle, la

méthodologie de recherche scientifique puis une analyse et une discussion des

résultats. Cela dans un but de répondre à la problématique suivante :

En quoi les outils d’évaluation clinique sont-ils en lien avec l’estimation

de la force des muscles du haut du corps, chez des sujets sains non entraînés ?

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Partie 1 : Le contexte de l’étude

Comme expliqué dans l’ouvrage de Pinsault et Monvoisin de 2014 « Impossible de commencer un travail scientifique pertinent sans faire un peu d’Histoire ». L’objectif de cette première partie est de détailler, dans la mesure du possible, différentes notions en prenant en compte l’historique de celles-ci. Cela permettra de replacer ce travail écrit dans le contexte de certaines notions ou concepts. La présentation de ces derniers est importante pour la seconde partie de ce travail, qui consiste à vérifier des hypothèses scientifiques.

1. La performance musculaire

1.1. Les fonctions des muscles squelettiques

D’après Valerius en 2013, les muscles squelettiques ainsi que le système ostéoligamentaire permettent à la fois d’initier ou de stopper un mouvement, de maintenir l’équilibre et d’assurer une stabilité ligamentaire. Les systèmes musculaires et ostéoligamentaires interviennent dans le mouvement à différentes échelles, que ce soit pour des mouvements du corps dans l’espace ou entre de deux parties du corps. Pour évaluer, ou tout du moins, estimer la force musculaire d’un sujet, il est nécessaire de préciser certains paramètres que l’on souhaite étudier. L’un de ces paramètres que l’on souhaite évaluer est le régime musculaire. En effet, il existe différents types de contractions musculaires appelées également régimes de contraction musculaire. Il existe quatre régimes de contraction musculaire (Cometti 2002) :

- isométrique - anisométrique :

o concentrique o excentrique o pliométrique

Dans le régime concentrique, les points d’insertion du muscle se rapprochent. Si

l’on oppose une résistance au mouvement, on peut noter la relation suivante : force de contraction du muscle > à la force de résistance1. Si l’on inverse cette relation, on définit un autre mode de contraction : le mode excentrique. Dans ce cas : force de contraction du muscle < à la force de résistance². Les points d’insertion s’éloignent, le muscle s’allonge tout en produisant une force allant à l’opposé du mouvement. Toujours à partir de cette relation, on peut définir un nouveau type de contraction musculaire si : force de contraction du muscle = à la force de résistance² alors le régime musculaire est dit isométrique. Le muscle se contracte sans se raccourcir, il ne travaille que dans une partie limitée de sa course articulaire. Le régime pliométrique est constitué de deux phases : dans la première partie le muscle travaille en excentrique puis dans une seconde partie en concentrique. Il ne doit pas y avoir de pause entre ces deux phases, l’objectif étant d’utiliser un « rebond musculaire ».

1 http://www2.ac-lyon.fr/etab/lycees/lyc-

01/international/IMG/pdf/Les_differents_types_de_contraction_musculaire_agonistes_antagonistes.pdf (consulté le 12/01/2017)

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Dans le cadre de ce travail, il sera évalué la force maximale que peut produire un sujet en contraction concentrique pour les muscles du haut du corps.

1.2. Les caractéristiques de la contraction musculaire

1.2.1. La structure de la fibre musculaire

Le corps humain est composé de muscles classés en différentes catégories : lisses, striés et cardiaques, qui ont chacun leurs spécificités. Dans ce travail écrit, il sera question des muscles striés (ou squelettiques).

Le muscle est un tissu d’origine biologique constitué de cellules spécifiques appelées fibres musculaires. Une fibre musculaire est une cellule avec des caractéristiques lui permettant de se contracter. Dans le cytoplasme de la fibre musculaire, il existe différentes structures distinctives telles que le rétinaculum sarcoplasmique et les tubules T. Le cytosquelette des fibres musculaires est majoritairement constitué de myofibrilles. Ces dernières sont des éléments contractiles organisés en une succession de sarcomères, qui est l’unité contractile de la fibre musculaire. Au niveau microscopique, lorsque l’on étudie une fibre musculaire, on remarque une succession de bandes claires et foncées. Un sarcomère est délimité par une bande foncée à chacune de ses extrémités. Si l’on descend au niveau moléculaire on peut remarquer que ces bandes foncées ou stries Z sont constituées de deux types de filaments de protéine.

L’une des principales caractéristiques différenciant la fibre musculaire des autres

cellules du corps humain, est la concentration de deux protéines : l’actine et la myosine. Dans les cellules musculaires, la concentration de ces protéines représentent 80% de toutes les protéines de la cellule (Jones et al. 2005).

L’actine est une protéine globulaire (dite actine G), qui se polymérise sous la forme d’un filament (dite alors, actine F), ce qui lui vaut aussi la dénomination suivante : filaments fins d’actine. Un filament d’actine est donc un polymère d’actine G auquel s’ajoute de la tropomyosine et trois molécules de troponine (TnT, TnC, TnI). La myosine est constituée de plusieurs chaines d’acides d’aminés : quatre légères α et deux chaines lourdes β. Cette conformation spatiale lui vaut aussi la dénomination de filaments épais de myosine. La molécule de myosine se compose d’une tête globulaire qui va se combiner avec l’actine et d’une queue qui se fixe aux queues d’autres myosines.

Les caractéristiques de la structure du muscle sont importantes pour la compréhension de deux relations : force-longueur et force-vitesse qui seront essentielles pour effectuer des mesures de la force musculaire.

1.2.2. Les mécanismes de production de la force

Lors de la contraction musculaire, les filaments fins d’actine glissent par rapport aux filaments épais de myosine qui restent fixes ce qui engendre une superposition des deux types de fibres (Jones et al. 2005). De ce phénomène de glissement, découle la production de force musculaire. Les scientifiques qui ont étudié les caractéristiques de la contraction musculaire ont mis en évidences deux relations : la relation force-longueur et force-vitesse.

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La relation force-longueur est la suivante : la force est faible aux courtes longueurs du sarcomère et croît avec l’augmentation de cette longueur. Cette relation se vérifie lorsque le muscle « est stimulé et génère une tension fonction de la longueur à laquelle il se trouve au moment de la stimulation » (Prevost 2004b). Il existe une longueur musculaire permettant au muscle de générer un maximum de force (Po sur la Figure 1). « Cette longueur est généralement très proche ou égale à la longueur de repos du muscle considéré » (Prevost 2004b). La force musculaire maximale est produite lorsque le maximum de ponts d'union entre les myofilaments contractiles est réalisé. Si le raccourcissement du sarcomère est trop important, « les myofilaments se chevauchent de plus en plus, limitant ainsi les possibilités de formation de ponts » (Prevost 2004b) donc la force que le muscle peut générer est, elle aussi, limitée. Cependant, si le muscle est trop étiré, le sarcomère l’est aussi ce qui entraine une diminution de force (Sherwood 2015) par une diminution du chevauchement des myofilaments. Cette relation moléculaire est fondamentale pour l’évaluation de la force musculaire. En effet, il est important pour la reproductibilité d’un test que le mouvement se fasse toujours dans les mêmes amplitudes. Il est nécessaire de déterminer dans quelle course articulaire ou avec quel étirement le geste doit être effectué pour recruter le même potentiel de force à chaque mouvement.

Figure 1 : Schéma de la force générée en fonction de la longueur du sarcomère. (Prevost 2004b)

La force produite lors d’une contraction musculaire varie en fonction de la

vitesse avec laquelle le muscle va se raccourcir en concentrique ou s’allonger en excentrique, c’est ce que l’on nomme la relation force-vitesse. La figure 2 représente les valeurs de force produite par le biceps brachial à différentes vitesses d’allongement ou de raccourcissement.

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Figure 2 : Schéma de la relation force-vitesse (Prevost 2004c)

A partir de cette relation et de la figure 2, il est possible de montrer que (Prevost 2004c):

- « Pour un muscle donné, la force réalisée en excentrique est toujours supérieure à la force maximale isométrique, elle-même étant toujours supérieure à la force concentrique,

- la vitesse du mouvement est inversement proportionnelle à la charge durant le travail concentrique alors qu'elle est proportionnelle à cette même charge pour le travail excentrique »

Même si la force maximale que peut générer un sujet est excentrique, lors de l’évaluation d’une force musculaire, on s’intéresse généralement à la force que peut produire le sujet en concentrique ou en isométrique. Ainsi la force en travail isométrique est désignée comme la force maximale que peut produire un sujet (Prevost 2004c). Cette force maximale est donc développée lorsque la vitesse de contraction du muscle est nulle. A l’inverse, il existe théoriquement une vitesse pour laquelle le muscle n’a pas le temps de se raccourcir et donc de produire de la force, on note cette vitesse Vmax (Jones et al. 2005). Dans le cadre de l’évaluation de la force maximale concentrique des muscles du haut du corps, il est important de prendre en compte la vitesse d’exécution du mouvement car celle-ci peut modifier les performances du sujet.

1.3. Les caractéristiques métaboliques de la contraction musculaire

Tous les mécanismes permettant la contraction musculaire nécessitent de l’énergie. L’adénosine triphosphate (ATP) est la molécule permettant de transmettre de l’énergie au corps humain. L’hydrolyse d’un des trois phosphates de cette molécule permet de générer une forte énergie qui sera ensuite utilisée par la cellule. Il existe trois filières énergétiques permettant à l’organisme de produire l’énergie dont il a besoin :

- Le métabolisme aérobique - Le métabolisme anaérobique alactique - Le métabolisme anaérobique lactique

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Dans ce travail écrit, il sera principalement décrit le métabolisme anaérobique alactique et lactique. En effet le métabolisme aérobique est sollicité pour des efforts « longs », ce qui n’est pas le cas lors de la mesure de la force musculaire maximale.

Les réserves intramusculaires d’ATP sont très faibles, le muscle doit donc être

capable de synthétiser cette molécule. La première solution est d’utiliser une autre molécule intramusculaire : la Phospho-Créatine (PC). « La créatine-phosphate contient un groupe phosphate riche en énergie qui peut être donné à l’ADP (Adénosine Diphosphate) pour former de l’ATP » (Sherwood 2015). Ce mécanisme de production d’énergie est appelé la filière énergétique anaérobique alactique. Les réserves en PC intramusculaire sont cinq fois plus importantes que celles en ATP mais cela restent faibles. Cette filière est donc sollicitée sur des efforts très courts (quelques secondes) comme lors d’entrainement de force. D’après Söderlund et Hultman en 1991 l’avantage de cette filière est que le temps de reconstitution de ces réserves est court, la moitié des réserves en créatine libre est rephosphorylée en une minute et la totalité entre quatre et cinq minutes. Cependant, il est à noter que même s’il s’agit d’une filière métabolique anaérobique, la restauration des réserves énergétiques consomme de l’oxygène. Ainsi, si l’on souhaite mesurer la force maximale d’un sujet, il est nécessaire que les temps de repos soit de cinq minutes pour lui permettre de développer sa force maximale sans que les séries précédentes influencent ses performances.

La filière alactique permet de fournir de l’énergie sur les premières secondes

mais ce n’est pas suffisant lors de la plupart des efforts. L’organisme va donc produire de l’ATP par un autre moyen, le métabolisme anaérobique lactique ou glycolyse (Sherwood 2015). Les substrats utilisés sont les hydrates de carbone ou glucides. La glycolyse permet la dégradation des hydrates de carbone par le biais de cascade de réactions enzymatiques qui s'effectuent dans le cytoplasme cellulaire en l'absence d'oxygène. La glycolyse produit de l’ATP et de l'acide pyruvique qui se transforme en acide lactique en l'absence d'oxygène grâce au lactate déshydrogénase.

1.4. Les paramètres influençant la force musculaire

1.4.1. Les caractéristiques anthropométriques du sujet

Certaines caractéristiques physiques individuelles peuvent modifier la résistance maximale d’un sujet. Il semble évident que le genre de l’individu est l’un des facteurs principaux. Pour la plupart des tests et des programmes d’entrainements, les charges que vont déplacer les femmes sont généralement inférieures par rapport aux hommes (Douma et al. 2014). Différentes études ont été menés afin de déterminer des équations prédictives de la résistance maximale de sujets en fonction de leurs caractéristiques anthropométriques (Mayhew et al. 2004; Reynolds et al. 2006; Mayhew & Tom P. McCormick 1993; Macht et al. 2016). Dans le cas du développé couché, le poids du sujet est le facteur le plus prédictif de la charge que celui-ci pourra soulever (Mayhew & Tom P. McCormick 1993). Dans une étude plus tardive Mayhew mettra en évidence que dans certaines populations comme des sportifs, l’ajout de paramètres anthropométriques à des équations prédictives n’améliore pas leurs prédictions, voire les diminue (Mayhew et al. 2004). L’âge du sujet modifie également ses performances musculaires. L’étude menée par Douma en 2014 sur des sujets âgés entre 20 et 60 ans a permis de réaliser un tableau de valeurs normatives de force musculaires selon l’âge et le sexe des sujets (462

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travailleurs Néerlandais ont participé à cette étude). Les fonctions musculaires évaluées durant cette étude sont les suivantes : la flexion et l’extension de coude, l’abduction d’épaule ainsi que la flexion et l’extension du genou. Comme on peut si attendre, cette étude a montré que la force d’un sujet adulte diminue avec l’âge.

1.4.2. L’entraînement

L’objectif de l’entrainement de la force est par définition d’améliorer la capacité d’un sujet à déplacer des charges de plus en plus importantes. Cependant, selon les modalités de l’entrainement les effets sur l’organisme sont différents. Le nombre de répétition par série, le pourcentage de résistance maximale déplacée ou encore le temps de repos sont des caractéristiques importantes pour ce type d’entrainement (Padulo et al. 2015). Deux sujets effectuant le même nombre de séances d’entrainements, les mêmes exercices mais dont les paramètres précédemment cités sont différents n’augmenteront par leurs forces de la même manière.

Au-delà de l’augmentation pure de la force, la plasticité cérébrale est un autre paramètre qui va permettre à une personne d’augmenter les charges lors de son entrainement. Cette plasticité cérébrale va permettre au sujet d’améliorer l’efficacité de son geste. La représentation « mentale » du mouvement va augmenter à chaque séance d’entrainement. Ainsi, la répétition d’un geste va améliorer la capacité des systèmes nerveux, musculaire et articulaire à effectuer ce geste. D’après l’American College of Sports Medicine (ACSM) en 2013 « Plusieurs mécanismes neuronaux sont responsables des adaptations en force et puissance observées avec la formation de résistance. L’entrainement de force (Resistance Training) peut provoquer des adaptations le long de la chaîne neuromusculaire, en commençant dans les centres supérieurs du cerveau et en continuant jusqu'au niveau des fibres musculaires individuelles ». Cette plasticité est l’une des raisons pour laquelle les auteurs s’entendent à mettre en avant l’intérêt de la familiarisation d’un mouvement chez des sujets non entrainés. Cette notion de familiarisation sera développée plus tard dans ce travail.

L’appréhension du sujet face à un nouveau mouvement ou exercice de

déplacement de charge est également un facteur pouvant modifier ses capacités. Lors de la réalisation du développé-couché, le sujet doit soulever une charge au dessus de lui. L’individu peut donc être inquiet de rester « coincer » sous la barre ou de se blesser. Si la charge est faible par rapport aux capacités du sujet, l’appréhension sera potentiellement diminuée. C’est l’une des raisons qui a amené à l’élaboration de méthodes de mesures indirectes de la résistance maximale telle que l’utilisation d’équations de prédiction. Cependant, lors d’une évaluation de la résistance maximale en développé-couché, le sujet ne doit pas être capable de soulever plus d’une fois cette charge. Le sujet peut donc, inconsciemment ou non, diminuer ses capacités et fausser l’estimation de sa résistance maximale. Il est nécessaire de rassurer le sujet avant et pendant l’évaluation de la résistance maximale (RM). L’effet des consignes données par un examinateur lors d’une évaluation de la résistance maximale peut rasséréner l’individu durant son effort (Wise et al. 2004). Dans son article, l’auteur explique qu’il a souvent été démontré que la confiance en soi permettait à un sujet de déplacer des charges plus importantes.

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L’étude de Amarante do Nascimento en 2013, a mis en évidence, chez des femmes âgées non entrainées, que la première évaluation de la résistance maximale est plus faible que celle mesurée lors d’une évaluation ultérieure. Ritti-Dias en 2011 a également conclu que pour obtenir une valeur de 1RM fiable il est nécessaire d’effectuer plusieurs fois la mesure. Le nombre de séances nécessaire peut varier selon l’expérience du sujet. Pour des sujets inexpérimentés au mouvement de développé-couché, il y une augmentation de 3.8% de la 1RM évaluée à la 2ème séance par rapport à la première. Cependant, une séance n’est pas suffisante pour obtenir une valeur fiable car on observe une augmentation de 7.4% à la 3ème séance et de 10% lors de la 4ème toujours par rapport à la première séance (Ritti-Dias et al. 2011). Ainsi, la plupart des études préconisent d’effectuer des séries de familiarisation pour l’ensemble des sujets et plus particulièrement les individus non entrainés à un exercice de renforcement tel que le développé-couché (Reynolds et al. 2006; Taylor & Fletcher 2012; Amarante do Nascimento et al. 2013). Il faut donc prendre en compte, lors d’une réévaluation, que l’augmentation de la charge soulevée est en partie causée par la familiarisation.

1.4.3. La course articulaire

Tel qu’expliqué précédemment, l’importance du recouvrement entre les filaments d’actine et de myosine permet de développer plus ou moins de force musculaire. Or l’angulation articulaire va modifier le recouvrement entre les filaments et donc influencer la performance musculaire. Selon Prevost en 2004, il existe pour chaque muscle ou groupe musculaire, un angle ou un secteur angulaire qui lui permet de développer une force maximale. Plus on s’éloigne de cet angle, plus la force maximale que peut développer le muscle est faible. Prevost nomme cette relation « force-angle » et précise que pour une majorité des muscles, l’angle permettant de recruter la force maximale est l’angle de repos. En d’autres termes, pour chaque angulation articulaire, le muscle peut développer une certaine force maximale. Lorsque l’on évalue la force musculaire d’un sujet, il est important de préciser dans quelle(s) course(s) articulaire(s) le muscle travaille. Si l’évaluation est en dynamique, l’examinateur doit être vigilant quant à l’amplitude effectuée par le sujet pour que celle-ci soit constante lors du mouvement.

1.4.4. Le temps de repos

Le temps de repos entre des séries d’exercices de force modifie les capacités du sujet lors de la série suivante. Dans son étude Padulo en 2015 évoque que pour une intensité ou une charge constante, la modification des temps de repos entraîne des modulations de la performance au développé-couché chez les sujets. Il est donc important de prendre en considération ce paramètre lors de l’évaluation de la force. Il est conventionnellement admis qu’un temps de repos de 5 minutes doit être effectué entre les séries lors d’évaluation de la résistance maximale. Pendant ces cinq minutes de repos, les réserves en créatine intramusculaire sont normalement égales à leurs valeurs initiales. L’étude de Ratamess en 2007 a démontré que pour des séries de 5 répétitions et 5 minutes de repos, la charge est la même jusqu'à la 5ème série. Cependant, à partir de la 4ème répétition la durée d’exécution des 5 répétitions augmente. Pour des séries de 10 répétitions et de 5 minutes de repos, la charge est la même jusqu’à la 4ème série et la durée d’exécution augmente dès la 2ème série. Il est nécessaire de préciser que cette

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étude a été effectuée sur une population de huit hommes sportifs pratiquant régulièrement un entrainement de force en développé-couché.

1.5. Les paramètres de la force musculaire

On peut définir la force musculaire comme la capacité d’un muscle ou d’un groupe musculaire à générer une force ou une tension musculaire lors d’une contraction : « la force maximale est le maximum de force que puisse déployer le système neuromusculaire pour une contraction volontaire » (Weineck 1997). On peut ensuite définir différentes forces musculaires. Par exemple la force maximale volontaire (FMV), il s’agit de la force la plus importante que le système neuromusculaire peut développer par une contraction volontaire contre une résistance insurmontable. La force maximale que peut exercer le système neuromusculaire est appelée force maximale théorique (FMT). Elle est théorique car la force qui peut être développé dépend du temps de contraction. Plus le temps de contraction est faible plus la force développée est importante. Donc la force maximale théorique est celle que peut exercer le système neuromusculaire lors d’une contraction de zéro seconde. C’est pour cela qu’elle ne peut qu’être estimée (Troisier, 1980). Il ne faut pas confondre la force maximale théorique avec la force absolue. « La force absolue est encore supérieure à la force maximale, elle est la somme de la force maximale et des réserves de forces qui ne peuvent être mobilisées que dans des conditions particulières (danger de mort, hypnose,…) » (Weineck 1997). Selon l’auteur il existe un « déficit de force » qui correspond à la différence entre la force absolue et la force maximale volontaire. Ce déficit varie selon l’état de l’entrainement, de 30% pour des sujets non-entrainés à 10% pour des sujets entrainés (Weineck 1997). La différence entre la force maximale et absolue se vérifie aussi par la différence entre la force déployée avec une électrostimulation et la force maximale physiologique. La force maximale dynamique est la force la plus grande que peut développer le système neuromusculaire en déplaçant une charge (Weineck 1997). Cette force ne peut donc correspondre qu’à des contractions concentriques. Elle est caractérisée par la charge maximale qui peut être déplacée en une seule répétition. Si le temps pendant lequel le sujet peut maintenir une contraction statique est théoriquement infini alors la force qu’il développe est nommée la force statique critique (Troisier, 1980). Le travail statique correspond à une contraction isométrique, le plus souvent mesurée dans la course moyenne d’une articulation pour que le sujet développe le plus de force. Il existe deux modalités d’exécution (Chauvin 1980) :

- En continu, c'est-à-dire que le sujet doit maintenir la contraction le plus longtemps possible (Travail Statique Intermittent TSC).

- Intermittent (Travail Statique Intermittent TSI), la personne alterne une phase de travail statique avec des temps de repos. Les temps de maintien et de repos sont prédéterminés. Généralement ces temps sont égaux, ce qui permet de comptabiliser facilement le nombre de cycle par minute.

Le muscle peut donc produire plusieurs types de force maximale mais il est

également possible de caractériser une performance musculaire autrement. L’endurance musculaire est la capacité d’un muscle à performer lors de contractions successives et répétitives dans le temps. Dans son livre, Weineck en 1997 parle également de force endurance.

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La puissance musculaire est caractérisée par le travail musculaire effectué par unité de temps. On parle aussi de force vitesse ou force explosive (Weineck 1997) et il s’agit de la

résultante fonctionnelle de la Force et de la vitesse (

).

Pour quantifier une force, il est possible d’utiliser le Newton qui est l’unité du

système international (par exemple avec un dynamomètre) ou alors d’utiliser, quand cela est possible, le kilogramme. Pour mesurer la force musculaire, on utilise généralement la résistance maximale (RM). Il s’agit de la charge la plus importante pouvant être déplacée par le système neuromusculaire. Il n’existe pas une seule RM mais bien plusieurs. Par exemple, la 10RM correspond à la charge que peut déplacer le système neuromusculaire lors de dix répétitions successives. Généralement, la résistance maximale utilisée est la 1RM : la charge que le système neuromusculaire peut déplacer en une seule répétition (Levinger et al. 2009).

Selon le sport ou l’activité physique que l’on évalue, les paramètres mesurés sont différents. Par exemple, pour des sports d’endurance comme le marathon, on s’intéresse plus particulièrement à des paramètres comme la force endurance. Au sprint, l’explosivité musculaire est un paramètre essentiel à quantifier.

Dans le cadre de ce travail écrit, la force maximale des sujets au travers de leurs

résistances maximales sera évaluée lors de différents tests cliniques.

2. La mesure de la force musculaire

2.1. Les outils cliniques

2.1.1. Le testing manuel

Le testing manuel a été décrit pour la première fois par Wrigth en 1912. Il s’agit

d’une échelle qui comprend six grades ou cotations (de 0 à 5) qui dans un premier temps avait pour objectif d’évaluer l’atteinte du système neuromoteur chez des patients atteints de pathologies neurologiques. Wright a d’abord utilisé cet outil avec des enfants atteints de paralysie, puis pour d’autres pathologies et/ou populations avec une atteinte du système neurologique et/ou moteur. Dans son travail en 2007, Cuthbert présente le testing manuel comme un outil permettant d’évaluer le système musculo-squelettique et le système nerveux. Il est indéniable que ce type d’évaluation ne permet pas de différencier quelle structure est atteinte. Cette limite est valable pour tous les outils cliniques évaluant la « force » chez des personnes atteintes de pathologies neurologiques. Les outils cliniques comme le testing, permettent d’effectuer des bilans et donc des suivis mais ne sont pas des outils de diagnostic. Il n’est pas possible de connaitre les raisons pour lesquelles le sujet développe moins de « force ». L’étude de Cuthbert de 2007 précise qu’il faut prendre en compte « la faiblesse musculaire selon différents critères intervenant sur celle-ci : le système nerveux, le système lymphatique, le système vasculaire sanguin, le flux de liquide céphalo-rachidien et le système d'acupuncture ». Il a été montré dans l’étude de Florence en 1992, que la fiabilité des mesures avec le testing manuel est plus importante lorsqu’on l’effectue sur un groupe musculaire que sur un muscle isolé. En d’autres termes, l’évaluation d’une fonction faisant intervenir

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plusieurs muscles est plus précise que l’évaluation séparée de chacun des muscles intervenant dans cette fonction. Un point est souvent mis en évidence par les auteurs sur cet outil : il est préférable que l’examinateur soit expérimenté, ce qui augmente la fiabilité (Cuthbert et al. 2007; Florence et al. 1992; Great Lakes ALS Study Group 2003). Il est important de préciser que ces études évaluent la fiabilité de cet outil dans l’ensemble de l’échelle. Il est souvent souligné que ces échelles, telle que celle de Daniels, sont moins efficaces entre le grade 3 dit « bon » et le grade 5 dit « normal ». L’une des seules études évoquant la fiabilité entre ces grades est celle de Borden et Colachis en 1968.

Il s’avère donc que le testing manuel est un bon outil de bilan mais n’est pas

suffisant pour le suivi de la force musculaire au cours d’une rééducation.

2.1.2. Les dynamomètres manuels

Dans son étude en 1986, Bohannon évoque la nécessité d’utiliser des outils plus performants que le testing manuel pour mesurer la force musculaire. L’une des possibilités qu’il présente est l’utilisation de dynamomètres. Il existe à ce jour, deux types de dynamomètre : isocinétique ou portatif. Le dynamomètre isocinétique est un outil de mesure de la force musculaire présentant des fiabilités intra et inter-examinateur et une validité importante (Stark et al. 2011). Cependant, c’est un outil qui ne peut pas être utilisé par la plupart des kinésithérapeutes, de part son prix élevé. Selon Hosking, les dynamomètres portatifs ont été présentés pour la première fois par Lovett et Martin en 19152. Plusieurs études ont mis en évidence leur précision et leur fiabilité (Stark et al. 2011; Kim et al. 2014). Cependant, les dynamomètres portatifs ne permettent pas d’utiliser les valeurs obtenues pour concevoir un entrainement de force. Comme le testing manuel, cet outil est utile pour la réalisation de bilan et permet en plus d’effectuer un suivi précis de la force musculaire. Néanmoins, il n’est pas possible de mettre en place un entrainement prenant en compte, par exemple, un pourcentage des valeurs obtenues.

2.1.3. Les tests de force

La plupart des tests de force se font uniquement, sans charges, au poids du corps et ne demande aucun matériel spécifique. Cette facilité d’utilisation explique l’emploi préférentiel de cet outil par les kinésithérapeutes, surtout dans le cadre d’un exercice libéral. Voici quelques exemples de test de force :

- Le Test de Sorensen pour les érecteurs du rachis - Le Test de Shirado pour les abdominaux - Le Test de la chaise pour les membres inférieurs - Le Push-Up Test pour les membres supérieurs

Lors du Push-Up Test, le sujet débute en position de « pompes » avec les mains et les pieds au sol et les bras tendus. Il descend jusqu’à toucher le sol avec le tronc puis remonte à la position de départ en utilisant la force des membres supérieurs (Contreras et al. 2012). Selon Contreras en 2012, les trois principaux muscles sollicités sont : le triceps brachial, le grand pectoral et le deltoïde antérieur. Ce sont également

2 Martin, E. G., and Lovett, R. W. 1915. A method of testing muscular strength in infantile

paralysis. Journal of the American Medical Association ; 64, 2118.

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ces muscles qui sont sollicités lors du développé-couché ou de l’écarté-couché comme cela sera explicité dans une autre partie de ce travail écrit. Il est possible d’utiliser les résultats de ce test pour réaliser un programme d’entrainement adapté à chaque sujet. On peut varier le nombre de répétition, le temps de repos et la charge déplacée en modifiant les positions adoptées par le sujet.

2.1.4. La force maximale en travail statique continu ou intermittent

Le travail statique intermittent (TSI) « fait partie de l’arsenal thérapeutique du rééducateur » (Troisier, 1980) surtout lorsque les articulations sont fragiles. Au contraire, le travail statique continu (TSC) n’est généralement pas utilisé comme méthode de renforcement car la tension musculaire qui est « appliquée aux artérioles » (Troisier, 1980) ne doit pas être répétée de façon trop régulière.

La méthode d’évaluation de la force musculaire par le TSC se déroule en plusieurs étapes. Une estimation préalable de la force maximale pendant quelques secondes est effectuée, ce qui permet de donner un « ordre de grandeur de la force maximale mesurée (FMM) »(Troisier, 1980). Puis deux possibilités sont retenues :

- soit on applique une charge importante (80 – 90% de l’estimation) pour que le temps de maintien soit court

- soit on applique une charge faible (50% de l’estimation) et le temps de maintien sera plus long

Pour la deuxième possibilité, il faut être vigilant à ce que la charge ne soit pas trop

faible pour être au-dessus de la force critique. Cette force critique est généralement égale à 20% de la force en TSC et 37% en TSI (Troisier, 1980). Une fois la modalité choisie, l’examinateur chronomètre le temps de maintien de la contraction puis se réfère à l’abaque du TSC (Figure 3).

Figure 3 : Abaque pour le travail statique continu (TSC) (Troisier, 1980)

Si l’opérateur a choisi d’utiliser la méthode d’évaluation par le TSI, alors de la

même façon, il doit estimer la FMM du sujet et choisir entre des charges importantes ou non. Les différentes méthodes pour déterminer la FMM sont décrites dans le travail de Chauvin en 1980. De plus, il doit choisir quels temps de maintien et de repos il souhaite soumettre au sujet. Généralement, ces temps sont égaux à six secondes et l’examinateur se réfère à l’abaque du TSI (Figure 4) et aux nombres de contractions effectuées par le sujet.

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Figure 4 : Abaque pour le travail statique intermittent (TSI) (Troisier, 1980)

2.1.5. Le calcul de la Résistance Maximale

Pour rappel, la résistance maximale est la charge maximale que le système neuromusculaire peut déplacer. Il existe différentes façons de la déterminer : l’évaluation et l’estimation de la résistance maximale. Lors de l’évaluation, le sujet est amené à déplacer, réellement sa résistance maximale. Tandis que durant une estimation, on mesure indirectement cette résistance maximale en la déduisant par rapport à certains paramètres.

L’estimation de la résistance maximale peut se faire selon différentes méthodes. On peut l’estimer par rapport à des critères anthropométriques (Mayhew et al. 2004). Le critère le plus utilisé, et le plus fiable, est le poids du sujet. L’étude de Mayhew en 2004 s’est intéressée à une multitude de critères anthropométriques dans le but de les corréler avec les valeurs de résistance maximale des sujets. Il a été mis en évidence que le poids est le seul critère permettant de donner un ordre de grandeur à cette résistance maximale, sans être réellement prédictif. Il est également possible d’effectuer une estimation à partir du nombre de répétition et de la charge déplacée. Il s’agit d’effectuer un maximum de répétition avec une charge déterminée. Cette méthode est appelée la répétition jusqu’à la fatigue ou à l’échec (Repetition to Fatigue RTF). La charge utilisée lors de ces répétitions peut être déterminée par plusieurs techniques. Il est possible d’utiliser un pourcentage du poids du corps, une charge prédéterminée par un protocole (Kim et al. 2002) ou par des méthodes d’essai-erreurs. Il existe également des équations de prédiction qui permettent d’estimer la valeur de la résistance maximale d’un sujet. Dans l’étude de Mayhew en 2008, l’auteur présente les différents types d’équations de prédiction, utilisant certains paramètres, tels que :

- Un nombre de répétition et une charge prédéterminée (par exemple pour le développé-couché, dans l’étude de (Kim et al. 2002) la charge est de 36kg pour les hommes et 16kg pour les femmes)

- Un nombre de répétition et une charge déplacée - Un nombre de répétition, une charge déplacée et des caractéristiques

anthropométriques

Il est possible d’utiliser ces équations pour ensuite effectuer une évaluation directe de la résistance maximale (Bianco et al. 2015). Dans cette étude, Bianco demande aux sujets de soulever une barre au développé-couché qui pèse environ la

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moitié de leur poids de corps. Puis, il prend en compte le nombre de répétition et la charge soulevée pour estimer la charge de 1RM que le sujet devra soulever. La méthode d’évaluation utilisant des équations de prédiction en amont est aujourd’hui privilégiée. En effet, l’autre méthode d’évaluation est celle par essai-erreurs. Elle consiste à demander au sujet de soulever une barre plusieurs fois puis d’estimer sans équations, quelle charge maximale il pense pouvoir soulever. En concertation avec l’examinateur, la charge est augmentée jusqu’à atteindre la 1RM. Cette méthode est plus souvent utilisée chez des sujets entrainés ou habitués aux mouvements demandés. Ce type d’évaluation est très chronophage car le temps de repos entre chaque série doit être de cinq minutes pour respecter la reconstitution des réserves de phosphocréatine intramusculaire (Ratamess et al. 2007).

L’étude de Welsch en 2005 est l’une des seules à s’intéresser au mouvement en écarté-couché, non pas en tant que test mais en tant qu’exercice de renforcement. Cette étude s’intéresse à l’activité électromyographique du grand pectoral et du deltoïde antérieur lors du développé-couché avec haltères ou barre et lors de l’écarté-couché. On peut estimer également que le triceps brachial est sollicité lors de l’écarté-couché. En résumer les muscles les plus sollicités lors de ces deux mouvements sont les grands pectoraux, les triceps brachiaux et les deltoïdes antérieurs.

Quel que soit le mouvement utilisé pour évaluer ou estimer la résistance maximale, il est important que le mouvement effectué soit correct à travers plusieurs aspects. Il a déjà été explicité précédemment que l’amplitude du mouvement était essentielle pour la fiabilité et la reproductibilité. Dans son étude en 2015, Padulo précise que l’écartement des mains sur la barre en développé-couché doit être pris en compte. En effet, plus les mains sont écartées plus le faisceau inférieur du grand pectoral est sollicité. A l’inverse, plus les mains se rapprochent plus le triceps brachial est sollicité. Il faut donc être vigilant à tous ces aspects et d’autant plus chez des sujets non entrainés ou non habitués à ces mouvements. La plupart des études évoquent la nécessité de familiariser les sujets non entrainés aux mouvements demandés (Levinger et al. 2009; Padulo et al. 2015; Taylor & Fletcher 2012).

2.2. La qualité métrologique des outils d’évaluation

Pour utiliser correctement les différents moyens de mesure présentés précédemment, il est nécessaire d’aborder certaines notions de métrologie. La métrologie est une science qui permet d’évaluer un outil de mesure, au travers de certaines qualités que cet outil doit présenter. Les deux principales qualités que doit présenter un outil de mesure sont la fiabilité et la validité.

2.2.1. La fiabilité

Selon Cleland er Koppenhaver en 2012, « la fiabilité est le degré de confiance avec laquelle une méthode ou une échelle mesure un signe particulier ». On distingue deux fiabilités : intra-examinateur et inter-examinateur. La fiabilité intra-examinateur correspond à « la capacité d’un unique évaluateur d’obtenir un résultat identique à la suite d’utilisations successives d’un même test » (Cleland & Koppenhaver 2012).

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La fiabilité inter-examinateur se définit comme « la mesure de la capacité de deux ou plusieurs évaluateurs d’obtenir des résultats identiques » (Cleland & Koppenhaver 2012).

Pour évaluer les différentes fiabilités d’un test ou d’une mesure, on utilise le coefficient de Kappa. Cependant, pour des valeurs qui sont dites « continues dans la nature » (Cleland & Koppenhaver 2012) telles que des amplitudes articulaires ou des mesures de force musculaire, on utilise le coefficient de corrélation intraclasse (CCI). Ce coefficient mesure l’accord réel entre plusieurs mesures effectuées par un ou plusieurs examinateurs. Comme l’expliquent Cleland et Koppenhaver, la « fiabilité acceptable » dépend de la variable mesurée. C’est à l’examinateur ou au praticien de juger cette « fiabilité acceptable ». Généralement, on utilise les intervalles décrits dans le tableau présenté dans l’ouvrage de Cleland et Koppenhaver (Annexe 2), pour juger de la fiabilité d’un test ou d’une mesure.

2.2.2. La validité

Selon Cynthia et Joyce en 2009, la validité se définit comme « le degré auquel un instrument mesure ce qu’il est censé mesurer ». Par exemple, un thermomètre est valide pour mesurer une température mais pas une distance. Généralement, on évalue une validité par rapport au Gold Standard qui est la mesure de référence dans le domaine étudié.

2.3. Description anatomique et cinésiologique des muscles du haut du corps

Les descriptions anatomiques de cette partie seront celles de Pierre Kamina et

les descriptions cinésiologiques seront basées sur le livre de 2007 de Michel Dufour et Michel Pillu.

2.3.1. Le grand pectoral

Le muscle grand pectoral est un muscle pair de la face antérieure du thorax. Il est constitué de trois faisceaux qui vont se regrouper pour former un tendon. Les origines musculaires sont les suivantes :

- Faisceau claviculaire : les deux tiers médiaux du bord antérieur de la clavicule - Faisceau sterno-costal : la face antérieure du manubrium sternal, du corps du

sternum, des cartilages costaux 2 à 6 et la partie adjacente des 5ème et 6ème os costaux

- Faisceau abdominal : la gaine du muscle droit de l’abdomen

Le ventre de ce muscle est épais et triangulaire, constitué des trois faisceaux décrits précédemment qui convergent latéralement. Le muscle se termine par un tendon qui comporte deux plans en forme de « U » :

- L’un antérieur, formé par la portion claviculaire et sterno-costale supérieure, - L’autre, postérieur, formé par les parties sterno-costale inférieure et

abdominale.

Ce tendon s’insère sur la crête du tubercule majeur de l’humérus, séparé du tendon du muscle grand dorsal par une bourse synoviale. Le muscle grand pectoral est innervé par les nerfs pectoraux latéral et médial. Il est adducteur puissant et rotateur

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médial du bras et il permet l’antépulsion de l’épaule. Le grand pectoral fait partie du groupe des adducteurs de l’épaule (subscapulaire, grand pectoral, grand dorsal, grand rond). Par la direction oblique de leurs fibres (en bas et en dedans) ils imposent un abaissement de la tête humérale qui peut suppléer la coiffe lorsqu’elle est défaillante.

2.3.2. Le deltoïde

Le deltoïde est un muscle pair de la face latérale de l’épaule, constitué de trois faisceaux. Ce muscle a des origines tendineuses, sur le tiers latéral de la clavicule, au niveau du bord antérieur et de la face supérieure, et sur le versant inférieur de l’épine scapulaire. Son ventre est épais, en forme de demi-cône, à concavité médiale. Il est constitué de trois faisceaux : claviculaire, acromiale et épineux, qui convergent en bas. Le deltoïde se termine par un tendon sur la tubérosité deltoïdienne de l’humérus. Il est innervé par le nerf axillaire. Le deltoïde est un abducteur puissant du bras. Il participe à la flexion et à la rotation médiale du bras par le faisceau claviculaire. A l’inverse, il participe à l’extension et la rotation latérale par le faisceau épineux. Il forme le seul groupe latéral de l’épaule et assure globalement la sustentation de l’humérus. Le faisceau acromial est puissant et programmé pour exercer un rôle important lors de l’élévation du membre supérieur. Lors de sa contraction, le deltoïde grâce à sa masse, repousse l’extrémité supérieure du membre et assure donc le roulement-glissement de la tête.

2.3.3. Le triceps brachial Le triceps brachial est un muscle pair situé à la face postérieure du bras. Il est constitué de trois chefs : long, latéral et médial. Les origines des trois chefs sont les suivantes :

- Le chef long : par un tendon sur le tubercule infra-glénoïdal et le bourrelet glénoïdal. Ce tendon se tord sur son axe (180° environ) et se divise en deux lames, antérieure et postérieure, dans l’interstice desquelles naissent les fibres musculaire.

- Le chef latéral : par des fibres tendineuses, sur la partie latérale de la face postérieure de l’humérus, du col chirurgical jusqu’à l’extrémité latérale du sillon du nerf radial qu’il enjambe, et sur le septum intermusculaire latéral.

- Le chef médial : par des fibres musculaires sur le septum musculaire médial du bras, et sur la face postérieure du corps de l’humérus, en dessous du sillon du nerf radial.

Le ventre du triceps brachial est volumineux, il présente vers le milieu de sa face postérieure un tendon terminal aplati d’avant en arrière. Les fibres de chaque chef se rejoignent pour former ce tendon terminal. Le muscle s’insère par ce tendon, sur la partie postérieure de la face supérieure de l’olécrane. A noter que, deux expansions fibreuses des bords du tendon se perdent dans le fascia antébrachial. Le triceps brachial s’insère également par des fibres musculaires des chefs médial et latéral, sur les faces latérale et médiale de l’olécrane. Le muscle triceps brachial est innervé par le nerf radial. Le triceps brachial est le muscle extenseur de l’avant-bras, très puissant entre 20° et 30° de flexion du coude.

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Partie II : « Méthodes, Résultats, Discussion »

1. Synthèse de la revue de littérature, problématique, hypothèses et objectifs de recherche

1.1. Synthèse de la revue de littérature

L’activité physique est l’un des outils thérapeutiques à la disposition du kinésithérapeute. Les bienfaits physiologiques et psychologiques de l’activité physique ont été largement démontrés (ACSM 2013). Pour évaluer l’aptitude physique d’un individu, il est nécessaire de prendre en compte différentes capacités telles que la capacité aérobique ou la force musculaire. De plus, le kinésithérapeute doit être en mesure d’évaluer les aptitudes physiques de différentes populations. Pour cela, le praticien dispose de différentes méthodes de mesure, évaluant les capacités cardio-respiratoire ou musculaire d’un sujet (ACSM 2013).

La force musculaire est un indicateur de l’aptitude physique d’un individu. Il

existe différents outils permettant de la mesurer. L’un des outils le plus performant est le dynamomètre isocinétique (Stark et al. 2011) mais seuls certains laboratoires ou structures médicales disposent d’un tel matériel. La plupart des kinésithérapeutes se tournent donc vers des méthodes de mesure dites « cliniques » telles que : le testing manuel (Cuthbert et al. 2007), le dynamomètre portatif (Kim et al. 2014), les tests de force (Contreras et al. 2012) ou l’évaluation de la résistance maximale (Padulo et al. 2015). Cependant, la plupart des résultats obtenus avec ces outils ne permettent pas de construire un programme de renforcement adapté.

La résistance maximale est une valeur qui peut être utilisée pour quantifier la force musculaire d’un sujet. Elle permet également de prescrire une activité physique selon différentes modalités (% de la RM, temps de repos, etc.) et elle est considérée comme le gold standard pour l’évaluation clinique de la force musculaire (Padulo et al. 2015; Levinger et al. 2009; ACSM, 2013).

Pour estimer de la façon la plus globale l’état physique d’une personne, il est nécessaire d’évaluer des muscles développant une force musculaire importante. Individuellement, les muscles proximaux des membres supérieurs (deltoïdes, triceps brachiaux, grands pectoraux, biceps) ne sont pas forcément puissants. Cependant, ceux sont des muscles qui fonctionnent en synergie (Dufour & Pillu 2007) et qu’il est possible d’évaluer globalement dans des mouvements dits « complexes » comme le développé-couché. Ce mouvement a été largement étudié dans le domaine de la recherche depuis plus de 20 ans et pour différentes populations allant du sportif (Mayhew et al. 2004; Mayhew & Tom P. McCormick 1993) aux femmes âgées (Amarante do Nascimento et al. 2013).

Néanmoins, l’évaluation de la résistance maximale en développé-couché est

chronophage et demande du matériel spécifique tel qu’un banc et une barre à développé-couché (Mayhew et al. 2008). Il existe un autre mouvement pouvant évaluer les mêmes muscles sans un matériel spécifique autre que des haltères : l’écarté-couché. Cette modalité de mesure de la force des muscles du haut du corps a été peu étudiée à ce jour. L’une des seule études à s’être intéressée à ce mouvement est celle de Welsch et al. en 2005. Ils ont mené une étude pour évaluer l’activité

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électromyographique du grand pectoral et du deltoïde lors de trois exercices dont l’écarté-couché. L’intérêt principal de ce mouvement est que le matériel nécessaire se restreint à un jeu de deux haltères et à une table permettant au sujet d’être en décubitus avec les pieds au sol. De plus, les charges soulevées sont généralement moins importantes que lors d’un développé-couché avec une barre ou des haltères. Ainsi la mise en place et la réalisation de ce mouvement d’écarté-couché est plus sécurisée et facile pour le sujet et le praticien.

Quel que soit le test choisi entre le développé-couché ou l’écarté-couché, certains paramètres doivent être respectés pour que l’utilisation de ces outils soit le plus fiable et les plus reproductible possible. L’amplitude du mouvement doit être prédéterminée et constante (Sherwood 2015), et plus particulièrement, si le sujet effectue des répétitions. La vitesse de contraction et le temps de repos (Ratamess et al. 2007) sont aussi des paramètres pouvant modifier les performances du sujet et doivent donc être contrôlées par l’examinateur.

Le choix d’un outil de mesure de la force musculaire et la bonne utilisation de celui-ci, doivent permettre au praticien d’évaluer le plus justement possible les capacités physiques d’un sujet, dans le but de lui construire un programme d’activité physique le plus efficient possible (ACSM 2013; Frédéric 2009).

1.2. Problématique

Il existe donc plusieurs moyens d’évaluer la force musculaire, chacun possède ses avantages et ses inconvénients. L’objectif de cette étude est de développer plus précisément le calcul de la résistance maximale des muscles du haut du corps. Deux techniques seront décrites : l’évaluation de la résistance maximale en développé-couché et l’estimation de la résistance maximale en écarté-couché. La problématique de ce travail écrit est la suivante : En quoi les outils d’évaluation clinique sont-ils en lien avec l’estimation de la force des muscles du haut du corps, chez des sujets sains non entraînés ?

1.3. Hypothèses

Les hypothèses de ce travail sont les suivantes et ont été élaborées en amont des résultats obtenus :

Hypothèse 1 : il existe une corrélation entre l’estimation de la 1RM en écarté-couché et l’évaluation de la 1RM en développé-couché. Hypothèse 2 : la résistance maximale des muscles du haut du corps est en lien avec la condition physique générale des patients.

1.4. Objectifs de recherche

L’objectif de cette étude clinique est d’évaluer une possible corrélation entre l’évaluation de la résistance maximale des muscles du haut du corps en développé-couché et l’estimation en écarté-couché. L’utilisation de cette deuxième technique permettrait une évaluation de la force musculaire de sujets non entrainés. De plus, elle nécessite moins de matériel et permettra de faciliter le bilan kinésithérapique.

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2. Méthodes

2.1. La population étudiée

2.1.1. Les critères d’inclusions et d’exclusions Les sujets pouvant participer à cette étude ont dû répondre à certains critères

d’inclusions et d’exclusions. Les sujets étaient de sexe masculin ou féminin et devaient être âgés entre 18 et 25 ans. Les sujets étaient exclus, s’ils présentaient actuellement une pathologie ou des douleurs aux épaules ou encore des antécédents dans les douze derniers mois. Les sujets ne devaient pas présenter de troubles cardiaques. Ils ne devaient pas réaliser d’entrainement de force des muscles du haut du corps de façon régulière. Si les sujets avaient réalisé une évaluation de leurs résistances maximales au développé-couché dans les douze derniers mois, ces derniers étaient exclus de l’étude. Les sportifs de haut niveau étaient également exclus.

2.1.2. Les caractéristiques de la population étudiée

Les sujets ayant participé à cette étude sont des étudiants en première, deuxième ou troisième année de formation de masso-kinésithérapie à Rennes. Ils ont été recrutés sur la base du volontariat et ont rempli un formulaire de consentement éclairé (Annexe 11). Les sujets ont rempli au préalable un Questionnaire sur l’Aptitude à l’Activité Physique (Q-AAP) afin de certifier qu’ils ne présentaient aucune contre-indication à l’exécution d’un test d’effort maximal. Les personnes ayant participées au protocole sont au nombre de 13 (6 femmes et 7 hommes). Aucun sujet n’a abandonné entre les deux journées nécessaires pour le protocole. La moyenne d’âge de la population étudiée est de 21,69 ans (±1,55).

2.2. Le protocole

2.2.1. Conditions du protocole

Le protocole s’est déroulé dans les locaux de l’Institut de Formation en Podologie, Ergothérapie et Kinésithérapie (IFPEK) de Rennes. Pour des questions de disponibilités des sujets, le protocole s’est déroulé sur deux sessions. La première session s’est déroulée avec les étudiants de première et de deuxième année de l’Institut de Formation en Masso-Kinésithérapie (IFMK) pendant le mois de janvier. La deuxième session a eu lieu au début du mois de février avec des élèves de troisième année de l’IFMK. Chaque session a été réalisée dans les conditions présentées ci-dessous. Lors d’une première journée, une évaluation de la résistance maximale en développé-couché a été effectuée chez les sujets. Suite à cette évaluation, il a été demandé aux sujets de ne pas pratiquer d’activités sportives sollicitant les membres supérieurs pendant trois jours. Après ces trois jours de repos, les sujets sont revenus à l’IFPEK pour réaliser une estimation de leur résistance maximale en écarté-couché.

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2.2.2. Les outils d’évaluation

2.2.2.1. L’évaluation de la résistance maximale en développé-couché :

Modalités du test Pour ce test, le sujet est allongé en décubitus sur un banc de développé-couché, avec les pieds au sol (Frédéric 2009) :

- Le sujet saisit la barre, mains en pronation en prenant un écartement supérieur à la largeur des épaules,

- Il inspire et descend la barre en contrôlant le mouvement jusqu’à la poitrine, - Il soulève la barre en expirant en fin d’effort.

« Cet exercice sollicite le grand pectoral dans son ensemble, le petit pectoral, les triceps, le deltoïde antérieur, les dentelés et le coraco-brachial » (Frédéric 2009). Ce mouvement sollicite ces différents muscles principalement dans leurs courses moyennes et internes.

L’examinateur présente le mouvement attendu au sujet puis celui-ci prend place sur le banc de développé-couché et effectue une série inférieure à 25 répétitions sans disque de poids sur la barre. Cette première série doit permettre au sujet de se familiariser avec le mouvement attendu grâce aux conseils de l’examinateur. Le sujet continue directement avec une seconde série à 1/3 du poids du corps qui permet de le familiariser d’avantage au mouvement attendu et de poursuivre son échauffement. Lors de cette deuxième série, le sujet ne doit pas dépasser 25 répétitions. Pour la troisième série, le poids de la barre est fixé à ½ du poids du corps. Le sujet doit effectuer le maximum de répétitions possibles lors de cette série. Le nombre de répétition et la valeur de la charge ont été utilisés pour les équations de prédiction de la 1RM.

Pour les femmes, l’équation utilisée est celle de Mayhew que l’on retrouve dans

son étude de 2008 : 1RM (kg) =

. Pour les hommes, on utilise la

même équation mais on ajoute directement 5% de plus, car dans l’étude de Bianco de 2015 aucun homme n’avait atteint sa RM au premier essai.

Après 5 minutes de repos, le sujet tente de soulever la charge estimée précédemment par l’équation. Si le sujet réussit plus d’une répétition alors l’opérateur ajoute 2 à 5 % de la charge. Puis après 5 minutes de repos, le sujet tente une nouvelle fois de soulever la barre. Cette opération est répétée jusqu’à atteindre la charge que le sujet peut soulever qu’à une seule reprise. Si, à l’inverse, la première charge estimée est trop importante, l’examinateur diminue la charge de 2 à 5%.

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Figure 5 : Déroulement de la première journée du protocole (évaluation de la 1RM au développé-

couché)

2.2.2.2. L’estimation de la résistance maximale en écarté-couché :

Modalités du test D’après l’ouvrage de Frédéric en 2009, lors du mouvement d’écarté-couché, le

sujet est en position de décubitus avec un haltère dans chaque main. En position de départ, le sujet a les haltères au dessus de lui, les coudes en extension, les avant-bras en prono-supination neutre. Puis, il écarte les bras de l’axe du corps en effectuant une abduction horizontale d’épaule en même temps qu’une flexion de coude. La flexion de coude est essentielle car en fin de mouvement les coudes doivent être à 90° de flexion pour ne pas placer les articulations du coude et du poignet en porte-à-faux. Comme pour le mouvement de développé-couché, les muscles sont principalement sollicités dans leurs courses moyennes et internes.

Lors de cette deuxième journée durant laquelle le sujet effectue une estimation de

sa résistance maximale en écarté-couché, il réalise dans un premier temps une série d’échauffement et de familiarisation avec une charge de 4 kilogrammes par haltère pour les femmes et de 6 kilogrammes pour les hommes. Après trois minutes de repos, l’évaluateur ajoute une charge aux haltères en concertation avec le ressenti du sujet sur la première série. Le sujet effectue quelques répétitions avec cette charge (moins de 5 répétitions) puis l’évaluateur lui demande s’il pense pouvoir effectuer plus de 10 répétitions avec cette charge. Si la réponse est positive l’évaluateur ajoute du poids et repose la question jusqu'à ce que le sujet ne pense pas pouvoir effectuer plus de 10 répétitions. Le sujet se repose pendant 5 min avant d’effectuer le maximum de répétition avec cette nouvelle charge. On utilise ensuite la table de Berger (Annexe 1) pour estimer le pourcentage de la RM.

Echauffement avec les résistances élastiques

progressives

Familiarisation/échauffement avec la barre sans charge

ajoutée

Familiarisation/échauffement avec la barre égale à 1/3 poids

du corps

Répétition jusqu'à l'échec avec barre égale à 1/2 poids du

corps 1ère tentative de 1RM 2ème tentative de 1RM

22

Figure 6 : Déroulement de la deuxième journée du protocole (estimation de la 1RM en écarté-couché)

2.2.2.3. Le questionnaire d’évaluation de l’activité physique habituelle de Baecke (Annexe 4)

Pour évaluer ou tout du moins estimer la condition physique des sujets, le

questionnaire d’évaluation de l’activité physique habituelle de Baecke3 a été utilisé (Chevance, 2010). Ce questionnaire a été réalisé dans un premier temps en langue anglaise, puis traduit et validé dans différentes langues. Il comprend 16 questions réparties en 3 scores :

Travail (8 questions)

Sport (4 questions)

Loisir (4 questions) Ces trois scores sont calculés sur 5 points puis additionnés pour déterminer un score global sur 15 points (pouvant aller de 3 à 15). Les sujets ont rempli ce questionnaire après avoir réalisés les deux premières journées du protocole.

2.3. Les analyses statistiques

L’analyse statistique s’est faite à l’aide du logiciel Excel® d’après les formules disponibles sur Biostatgv4. Les valeurs de la population étudiée répondent à une loi normale (analyse effectuée avec le test de Shapiro Wilk) sauf pour les valeurs de 1RM au développé-couché exprimées en kilogramme. L’analyse de la corrélation entre les valeurs de 1RM au développé-couché et à l’écarté-couché en kilogrammes a été effectuée à l’aide du coefficient de corrélation de Spearman rs. Le coefficient de Spearman a également été utilisé pour calculer la corrélation entre les valeurs de 1RM au développé-couché, exprimées en kilogramme, et les scores obtenus au questionnaire de Baecke. Ce test est non paramétrique et utilisé lorsque l’on « souhaite tester l’existence d’une liaison entre deux variables quantitatives » (Ancelle 2015). En effet, les valeurs de la 1RM en développé-couché en kilogramme, ne suivent pas une loi normale. Ce test n’étudie pas les valeurs des variables mais leurs rangs. Les conditions d’application de ce test sont les suivantes (Ancelle 2015) :

3 Baecke J, Burema J, Frijters J 1982. A short questionnaire for the measurement of habitual

physical activity epidemiological studies. The American journal of clinical nutrition ; 36 : 936–42. 4 https://marne.u707.jussieu.fr/biostatgv/?module=tests (consulté le 22/02/2017)

Echauffement avec les résistances élastiques

progressives

Série de familiarisation/échauffement (4kg pour les femmes et 6kg

pour les hommes)

Série de familiarisation/échauffement

et estimation des capacités du sujet

1ère tentative d'estimation de la 1RM

2ème tentative d'estimation de la 1RM (si le sujet a effectué

plus de 15 répétitions lors de la précédente série)

23

Le nombre de couples à tester doit être supérieur à 10 et ne pas comporter trop de valeurs ex-æquo,

Les variables X et Y doivent être aléatoires et jouer un rôle symétrique,

Les observations pour chaque variable doivent être indépendantes les unes des autres,

Il n’y a pas d’exigence de normalité des distributions de X et Y dans la population, ni d’exigence de linéarité de la relation entre X et Y.

L’analyse de la corrélation entre les valeurs de 1RM au développé-couché et à l’écarté-couché en pourcentage du poids du corps a été effectuée à l’aide du coefficient de corrélation de Pearson ϱ. Le coefficient de Pearson a également été utilisé pour évaluer la corrélation entre les valeurs de 1RM à l’écarté-couché, exprimées en kilogrammes ou en pourcentage du poids du corps, et les scores obtenus au questionnaire de Baecke. La corrélation entre les scores à ce questionnaire et les valeurs de 1RM au développé-couché, exprimées en pourcentage du poids du corps, a également été évaluée avec ce coefficient. Ce test est paramétrique et utilisé lorsque l’on « souhaite tester l’existence d’une liaison entre deux variables quantitatives » (Ancelle 2015).

L’analyse de la détermination entre les valeurs mesurées a été effectuée en

élevant au carré le coefficient rs de Spearman ou le coefficient de Pearson ϱ. On obtient ainsi la formule suivante : R² = rs

2 ou R² = ϱ². Le coefficient de détermination est également appelé coefficient de variance expliquée. Il permet d’évaluer le pourcentage de variance d’une variable A expliquée par la variable B.

3. Résultats

3.1. Caractéristiques de la population étudiée

Participants (nombre)

Homme (=7) Femme (=6) Population (=13)

Données (unités)

Moyenne (SD)

Min-Max Moyenne

(SD) Min-Max

Moyenne (SD)

Min-Max

Age (an) 21,86

(±1,68) 20,00 – 25,00

21,50 (±1,51)

19,00 – 23,00

21,69 (±1.55)

19,00 – 25,00

Poids (kg) 72,28

(±7,54) 62,00 – 84,00

57,33 (±8,73)

53,00 – 75,00

65,68 (±10,97)

53,00 – 84,00

Taille (cm) 175,14 (±4,70)

170,00 – 183,00

166,83 (±7,52)

163,00 – 182,00

171,31 (±7,30)

163,00 – 83,00

IMC (m².kg-1)

23,55 (±2,12)

21,20 – 26,81

20,48 (±1,21)

19,23 – 22,54

22,13 (±2,32)

19,23 – 26,81

Tableau I : Caractéristiques de la population de l’étude

24

3.2. Corrélation entre l’estimation de la 1RM en écarté-couché et l’évaluation de la 1RM en développé-couché :

3.2.1. Les coefficients de corrélation et de détermination entre les valeurs de 1RM exprimées en kilogrammes :

Le calcul du coefficient de corrélation de Spearman rs entre les valeurs de 1RM

obtenus au développé-couché (DC) et à l’écarté-couché (EC) est de 0,88 ou 88% avec un IC95rs1 = [0,59 ; 0,97]. Le coefficient de détermination Rrs² obtenu pour la corrélation les valeurs de 1RM au DC et à l’EC est de 0,78 ou 78% avec un IC95Rrs² = [0,35 ; 0,94]. Ces valeurs sont significatives car p<0,01.

Figure 7 : Nuage de points de la relation entre la 1RM en écarté-couché en fonction de la 1RM en

développé-couché (en kg).

3.2.2. Les coefficients de corrélation et de détermination entre les valeurs de 1RM exprimées en pourcentage du poids du corps :

Le coefficient de corrélation de Pearson ϱ entre les valeurs de 1RM au DC et

l’EC est de 0.96 soit 96% avec un IC95 ϱ = [86% ; 99%]. Le coefficient de détermination Rϱ² déduit à partir de ce coefficient de Pearson est de 0,92 soit 92% avec un IC95Rϱ² = [74% ; 97%]. Ces valeurs sont significatives car p<0,01.

y = 0,9311 x - 6,5059 a = 0,9095

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

20 30 40 50 60 70 80

Esti

mat

ion

RM

EC

(K

g)

Résistance maximale DC (Kg)

25

Figure 8 : Nuage de points de la relation entre la 1RM en écarté-couché en fonction de la 1RM en

développé-couché (en % poids).

3.3. Corrélation entre la résistance maximale des muscles du haut du corps et la condition physique générale des patients.

Les différents coefficients de corrélation entre les valeurs de 1RM à l’écarté-

couché ou au développé-couché le score global au questionnaire de Baecke sont détaillés dans le tableau suivant :

Valeurs comparées Coefficient de Pearson Coefficient de détermination

ϱ IC95(ϱ) R² IC95(R²)

1RM au DC (% poids)/Score Baecke

-0,1011 [-0.6177 ; 0.4764]

0.0102 [-0,3815 ; 0,2269]

1RM à EC (%poids) /Score Baecke

-0.1862 [-0.6686 ; 0.4065]

0.035 [-0,4470 ; 0,1652]

1RM à EC (kg)/Score Baecke

-0.1462 [-0.6452 ; 0.4403]

0.0213 [-0,4163 ; 0,1939]

Valeurs comparées Coefficient de Spearman Coefficient de détermination

Rs IC95 (Rs) R² IC95(R²)

1RM au DC (kg)/Score de Beacke

0.0886 [0,0401 ; 0,1361]

0.0078 [0,0016 ; 0,0185]

Tableau II : Coefficients de corrélation et de détermination pour le questionnaire de Baecke

Ces résultats ne peuvent pas être considérés comme significatifs car les différentes valeurs de p sont supérieures à 0,01.

y = 1,1409 x - 24,534 a = 0,9191

20

30

40

50

60

70

80

90

100

40 50 60 70 80 90 100

RM

en

éca

rté

co

uch

é (

%p

oid

s)

Résistance maximale DC (% poids)

26

4. Discussion

4.1. La validité interne

4.1.1. Analyse des résultats

Les résultats obtenus et l’analyse statistique ont permis de valider une hypothèse sur les deux posées initialement. Il existe une corrélation entre l’estimation de la 1RM en écarté-couché et l’évaluation de la 1RM en développé-couché. Ceci signifie qu’il est possible de déterminer, ou tout du moins, d’estimer sa résistance maximale au développé-couché à partir de celle obtenue à l’écarté-couché et inversement.

Le coefficient de corrélation de Spearman (Rs = 0,88) montre une forte corrélation entre les valeurs, exprimées en kilogramme, de 1RM mesurées au DC et celles de 1RM estimées à l’EC. En effet, comme l’explique Ancelle en 2015, « plus le coefficient en valeur absolue est proche de 1, plus la liaison est forte ». De plus les résultats sont significatifs avec un p <0.01 donc en dessous du risque alpha de 5%. Il est donc possible de valider l’hypothèse H1 suivante : il existe une corrélation entre l’estimation de la 1RM en écarté-couché et l’évaluation de la 1RM en développé-couché. Cependant, il est nécessaire de pondérer ces résultats au vue de l’intervalle de confiance de [0,59 ; 0,97].

Si l’on exprime les valeurs de 1RM en pourcentage du poids du corps du sujet,

il est possible de calculer un second coefficient de corrélation. Le coefficient de corrélation de Pearson montre une force de liaison plus importante que celui de Spearman. En effet, le coefficient de Pearson ϱ est égal à 0,96 ce qui est bien supérieur à 0,88. Les résultats sont significatifs avec un p<0.01. Comme précédemment, il est possible de valider l’hypothèse H1. De plus, l’intervalle de confiance pour ce coefficient est restreint : [0,86 ; 0,99]. La validation de l’hypothèse H1 est donc plus puissante lorsque l’on exprime les valeurs en pourcentage du poids du corps.

Un coefficient de corrélation, tel que celui de Spearman ou Pearson « mesure

la force de l’association » de deux variables quantitatives (Ancelle 2015). Cependant, un coefficient de corrélation important, avec des valeurs absolues proche de 1, « n’est en aucun cas un critère de causalité » et « n’implique pas obligatoirement une relation déterministe linéaire » entre deux variables (Ancelle 2015). Ainsi, si l’on souhaite mesurer une relation déterministe, il faut calculer un coefficient de détermination. Le coefficient de détermination entre les valeurs, exprimées en kilogramme, des 1RM en développé-couché et en écarté-couché est égale R² = 0,78. Comme pour un coefficient de corrélation, plus la valeur absolue est proche de 1, plus la relation entre les deux variables est importante. Il est possible d’estimer que la liaison de détermination entre ces deux variables est forte. De plus, ces résultats sont significatifs car p<0.01. Cependant, il est nécessaire de modérer ces résultats par rapport à l’intervalle de confiance de ce coefficient de détermination qui est le suivant : [0,35 ; 0,94]. Le coefficient de détermination pour les valeurs, exprimées en pourcentage du poids du corps, des 1RM au développé-couché et à l’écarté-couché est R² = 0,92. La relation de détermination est donc forte avec un intervalle de confiance plutôt restreint : [0,74 ; 0,97].

27

Ces coefficients de détermination permettent de valider l’hypothèse H1 mais également d’émettre la tendance suivante : il est possible d’estimer la 1RM d’un sujet au DC à partir de sa 1RM à l’EC et inversement.

Des coefficients de corrélation entre les scores au questionnaire de Baecke et les différentes valeurs de 1RM ont également été calculés. Cependant, les valeurs de p sont largement supérieures à 0.01 donc les coefficients ne sont pas significatifs. On ne peut donc pas valider ou invalider l’hypothèse H2 suivante : la résistance maximale des muscles du haut du corps est en lien avec la condition physique générale des patients.

4.1.2. Limites de l’étude et solutions apportées

Dans cette partie, les différents biais ou limites qui ont été mis en évidence durant l’analyse de ce travail et qui réduisent la puissance des résultats obtenus, seront évoqués.

Pour des raisons de disponibilités des étudiants et du matériel, seulement 13

sujets ont pu être recrutés. Au vue de ce faible échantillon, les résultats obtenus au cours de cette étude sont à pondérer, il n’est pas possible d’affirmer totalement l’hypothèse d’une corrélation entre les valeurs de 1RM au développé-couché et à l’écarté-couché.

Concernant la prise des mesures, on peut mettre en évidence une limite liée à la maitrise des outils de mesure par l’examinateur. Cette limite est principalement présente lors de l’estimation de la 1RM à l’écarté-couché. En effet, des erreurs ont pu survenir car l’examinateur devait comptabiliser le nombre de répétitions correctes effectuées par les sujets. La consigne donnée aux sujets est la suivante : si le mouvement n’est pas correct la répétition n’est pas comptabilisée mais le test continue. Si un second mouvement n’est pas correct alors la répétition n’est pas comptabilisée et le test s’arrête. Il est possible que l’examinateur ait arrêté précocement le test ou à l’inverse qu’il ait comptabilisé des répétitions mal exécutées. Pour évaluer cette limite, il serait nécessaire d’effectuer une étude sur les fiabilités intra-examinateur et inter-examinateur de la mesure de la résistance maximale en écarté-couché. De plus, l’examinateur n’était pas en aveugle car il inscrivait lui-même les résultats et a pu être influencé par le résultat obtenu avec le premier outil utilisé.

Le poids des sujets leur a été demandé oralement et non mesuré avec un outil de mesure ce qui induit un biais de mesure. Les valeurs obtenues peuvent comporter des erreurs faussant les résultats des différents coefficients de corrélation calculés à partir des valeurs exprimées en pourcentage du poids. Cependant, on peut estimer que ces erreurs sont minimes et n’influencent que très légèrement les résultats statistiques.

Une autre limite de cette étude est l’estimation de la 1RM en écarté-couché à partir du nombre de répétition et de la table de Berger. En effet, il s’agit d’une estimation donc la valeur de la 1RM n’est pas totalement fiable. De plus, aucune étude ne s’est intéressée à la fiabilité de la table de Berger pour l’estimation de la 1RM, d’autant plus pour le mouvement d’écarté-couché.

28

En outre, s’agissant d’un test submaximal permettant d’estimer une charge maximale, il est possible que les sujets n’aient pas développé une force suffisamment proche de leur force maximale pour que l’estimation soit suffisamment précise. Toutes ces limites ne permettent pas d’assurer que les valeurs de 1RM à l’écarté-couché soient précises et fiables.

Il est nécessaire d’évoquer la possibilité que les participants n’aient pas respecté les consignes entre les deux journées. En effet, les différentes études évaluant la force maximale d’un sujet préconisent entre deux et trois jours de repos avant les journées d’évaluation. Si un sujet a effectué un sport ou des exercices sollicitant les muscles des épaules, cela a pu modifier ses performances lors de la mesure de la force musculaire. Pour évaluer cette limite, un questionnaire aurait pu être mis en place pour évaluer l’observance thérapeutique des sujets.

Il apparait important de souligner que l’évaluation de la condition physique est probablement insuffisante. Pour connaitre les capacités physiques d’un sujet il semble nécessaire de réaliser des tests d’efforts en plus d’un questionnaire tel que celui de Baecke. Il est possible qu’avec une méthode de mesure des capacités physiques plus rigoureuse, les résultats auraient été significatifs.

4.2. La cohérence externe

La méthode d’estimation de la résistance maximale en écarté-couché n’a jamais été étudiée à ce jour. L’utilisation de la table de Berger était donc inévitable pour pouvoir estimer la 1RM à partir du nombre de répétition. Comme expliqué précédemment, la fiabilité de cette table pour des mouvements tels que l’écarté-couché n’a jamais été étudié. De plus, au regard de l’étude de Mayhew de 2008 qui a évalué la précision de différentes équations de prédiction de la 1RM au développé-couché, il existe un grand nombre de méthodes d’estimation peu fiables. Par exemple, l’équation de Brzycki est utilisée pour déterminer la 1RM à partir du nombre de répétition jusqu’à la fatigue pour différents mouvements. Cependant, l’étude de Mayhew a mis en évidence que pour le mouvement de développe-couché, l’équation de Brzycki n’était pas performante avec 26.7% d’erreur d’estimation et un écarté-type de 101.7%. Il n’est donc pas possible au regard des connaissances actuelles de juger de la précision des valeurs de 1RM estimées à l’écarté-couché dans ce travail écrit.

Une seule mesure en développé-couché et en écarté-couché a été effectuée. Or,

comme l’indique Ritti-Dias en 2011, pour obtenir une valeur de 1RM fiable il est nécessaire d’effectuer plusieurs fois la mesure. Le nombre de séances nécessaire peut varier selon l’expérience du sujet. Pour des sujets inexpérimentés au mouvement de développé-couché, il y une augmentation de 3.8% de la 1RM évaluée à la 2ème séance par rapport à la première. Cependant, une séance n’est pas suffisante pour obtenir une valeur fiable car on observe une augmentation de 7.4% à la 3ème séance et de 10% lors de la 4ème toujours par rapport à la première séance (Ritti-Dias et al. 2011). Pour diminuer cet effet, des séries de familiarisation ont été effectué comme le préconisent différentes études (Amarante do Nascimento et al. 2013; Taylor & Fletcher 2012). Cependant, pour des raisons de faisabilité de l’étude, il n’a pas été possible de proposer aux sujets d’effectuer deux ou trois séances de préparation aux différents mouvements évalués. De plus, la plupart des études menées sur des sujets non entrainés n’effectuent pas de séances de préparation. Les résultats obtenus dans ce

29

travail peuvent donc être considérés comme cohérents vis-à-vis de la littérature actuelle.

Les valeurs obtenues à l’évaluation de la résistance maximale en développé-

couché semblent cohérentes par rapport aux résultats de l’étude de Bianco et al de 2015. En effet, l’équation de Mayhew a permis aux sujets d’atteindre leurs charges de 1RM réelles lors de la première ou de la deuxième tentative. De plus l’étude de Welsch et al de 2005, a montré avec des données électromyographiques que l’activité musculaire du deltoïde antérieur et du grand pectoral était comparable sur certains points entre le développé-couché et l’écarté-couché. En effet, le « pic d’activation est similaire mais le temps d’activation est significativement plus faible » lors de l’écarté-couché par rapport au développé-couché, pour le deltoïde antérieur et le grand pectoral.

Les valeurs obtenues au questionnaire de Baecke peuvent être considérées comme fiables au regard de l’étude de Alex Antonio Florindo Latorre en 2003 menée sur une population d’hommes sains. Cependant, il est à noter que cette étude a été effectuée sur un questionnaire de Baecke simplifié. En effet, il existe différentes versions de ce questionnaire, le choix a été fait d’utiliser la version complète du questionnaire pour obtenir des résultats les plus précis possibles.

4.3. La pertinence clinique

Les différents résultats obtenus au cours de cette étude sont à modérer au regard du faible nombre de participants et des limites explicitées précédemment. Ainsi, il n’est pas possible d’affirmer la véracité de la corrélation et surtout de la détermination entre les valeurs obtenues lors de l’écarté-couché et du développé-couché. Il est seulement possible d’évoquer une tendance pour laquelle il semble possible d’estimer les valeurs de 1RM au développé-couché grâce à l’estimation en écarté-couché et inversement.

Il est également nécessaire de rappeler que les caractéristiques de l’échantillon

étudié ne permettent pas d’extrapoler la tendance obtenue à la population générale. Il serait intéressant, dans un premier temps, de recruter un plus grand nombre de sujets, non pathologiques et non habitués à des entrainements de force mais plus âgés. Puis dans un second temps, si la tendance de la corrélation et de la détermination se confirme, de réaliser une étude chez des sujets présentant certaines pathologies.

Lors de l’estimation de la 1RM à l’écarté-couché, les charges soulevées par les hommes sont importantes (entre 18 et 22 kilogrammes pour chaque haltère). Ces charges importantes rendent la gestion de la mesure plus difficile pour l’examinateur. En effet, la transmission des haltères au sujet avant la série d’écarté-couché est plus compliquée qu’avec les femmes. Les charges soulevées par les femmes sont moins importantes (entre 8 et 12 kilogrammes) et peuvent donc être gérée plus facilement par l’examinateur. Il est possible d’imaginer que chez des sujets présentant certaines pathologies ou avec une condition physique diminuée, les charges utilisées soient peu importantes. Cependant, les résultats au questionnaire de Baecke n’étant pas significatifs, il est impossible de vérifier cette hypothèse.

Les corrélations entre le score questionnaire de Baecke, qui permet de mesurer

l’activité physique habituelle d’un sujet, et les différentes valeurs de 1RM ne sont pas

30

significatives. Il n’est pas possible d’utiliser les données pour répondre à l’hypothèse suivante : la résistance maximale des muscles du haut du corps est en lien avec la condition physique générale des patients. Pour évaluer de manière plus fiable la condition physique des sujets il est nécessaire de réaliser des tests de terrain plutôt qu’un simple questionnaire.

L’objectif de cette étude, était d’évaluer un nouvel outil de mesure de la force

musculaire chez des sujets sains. Cependant, l’objectif à terme serait de pouvoir utiliser cet outil pour des populations pathologiques ou sédentaires.

L’activité physique est depuis peu considérée comme un « médicament » avec des posologies à suivre selon les objectifs souhaités. Le calcul de la résistance maximale permet de faire des bilans initiaux et finaux mais également de construire un programme d’entrainement. Dans l’ouvrage Activité physique et Santé de Patrick en 2007, l’auteur recommande de prescrire « une à deux séries, comprenant huit à douze répétitions, à allure lente, pour mobiliser les grands groupes musculaire, deux à trois jours par semaine » (Patrick 2007). D’après ces recommandations, selon les objectifs de rééducation et les capacités du patient il est possible d’utiliser :

- Une intensité modérée : la charge devrait atteindre 60% à 69% de 1RM - Une intensité élevée : la charge devrait atteindre 70% à 84% de la 1RM

Ces recommandations permettent de réaliser un programme de renforcement pour

différentes populations mais sans réellement définir d’objectifs thérapeutiques. En précisant d’autres modalités, il est possible de mettre en place des programmes plus efficients. Les objectifs atteignables avec des programmes d’activité physique adaptée prenant en compte la résistance maximale d’un sujet sont les suivants :

- L’hypertrophie ou lutte de l’amyotrophie - Développement de la force maximale - Amélioration de l’endurance, de la vitesse ou de la résistance

Dans le manuel présentant les lignes directrices de l’ACSM, la liste des adaptations physiologiques de l’organisme à un entrainement de force est considérable. La plupart des systèmes physiologiques sont concernés par ces adaptations : neuromusculaire, métabolique, cardio-vasculaire, immunitaire et endocrinien. En 2016, Chung et al. ont réalisé une méta-analyse pour évaluer l’intérêt d’un programme de renforcement chez des sujets atteints de la maladie de Parkinson. Les auteurs ont conclu qu’un tel programme de renforcement améliore la force musculaire et l’équilibre des sujets, et diminue les symptômes moteurs de la maladie. Les avantages d’un programme de renforcement musculaire pour les patients souffrant d'insuffisance cardiaque chronique traités par des médicaments bêtabloquants ont été étudié en 2005 par Levinger et al . Les bienfaits présentés dans cette étude sont une augmentation de la capacité aérobie, une augmentation de la force musculaire et une amélioration de la qualité de vie des sujets.

31

Conclusion

L’objectif de cette étude était d’étudier un nouvel outil de mesure de la force des muscles du haut du corps chez des sujets sains non habitués à des entrainements de force et ainsi répondre à la problématique suivante :

En quoi les outils d’évaluation clinique sont-ils en lien avec l’estimation de la force des muscles du haut du corps, chez des sujets non entraînés ?

Suite à une recherche, dans la littérature actuelle sur des moyens permettant

l’évaluation de la force des muscles du haut du corps, un protocole expérimental a été mis en place. Ce protocole a consisté, lors d’une première journée, en l’évaluation de la résistance maximale au développé-couché de sujets sains et non habitués à des entrainements de force. Après trois jours de repos, une estimation de la résistance maximale à l’écarté-couché a été effectuée chez les mêmes sujets. Les sujets ont également répondu au questionnaire de Baecke évaluant l’activité physique habituelle.

Les résultats obtenus lors de cette étude mettent en évidence de fortes relations

de corrélation (ϱ = 96% avec un IC95 ϱ = [86% ; 99%]) et de détermination (Rϱ² = 92% avec un IC95Rϱ² = [74% ; 97%]) entre les valeurs de résistance maximale mesurées au développé-couché et à l’écarté-couché. L’étude de la corrélation entre les valeurs de résistance maximale et les scores obtenus au questionnaire de Baecke n’a pas donné de résultats significatifs.

Cependant, il est nécessaire de pondérer les résultats obtenus au regard de certaines limites et biais présents dans cette étude. L’échantillon étudié est faible et ne représente qu’une population restreinte : des sujets non pathologiques et non habitués à des entrainements de force et d’une moyenne d’âge de 21,69 ans (±1.55). De plus, aucune étude sur l’estimation de la 1RM à l’écarté-couché n’a été menée auparavant. Il n’est pas possible de statuer sur la fiabilité des mesures obtenues lors de ce test.

Au vu des résultats obtenus et en prenant en compte les limites de cette étude, il est possible de mettre en évidence la tendance suivante : il semble envisageable d’estimer la résistance maximale au développé-couché d’un sujet sain à partir de sa résistance maximale à l’écarté-couché et inversement. Il serait intéressant d’étudier cette relation avec un échantillon plus conséquent et chez des sujets atteints de certaines pathologies (maladie de Parkinson, cancer du sein,…) ou répondant aux critères de sédentarité actuels.

32

Bibliographie ACSM’s resource manual for guidelines for exercise testing and prescription. In B. : L.

W. & Wilkins, ed. ACSM’s resource manual for guidelines for exercise testing and prescription. pp. 511–527.

Alex Antonio Florindo Latorre, M. do R.D. de O., 2003. Validation and reliability of the Baecke questionnaire for the evaluation of habitual physical activity in adult men. Revista Brasileira de Medicina do Esporte, 9(3).

Amarante do Nascimento, M. et al., 2013. Familiarization and Reliability of One Repetition Maximum Strength Testing in Older Women. Journal of Strength and Conditioning Research, 27(6), pp.1636–1642.

Ancelle, T., 2015 Statistiques épidémiologiques. In Maloine, ed. Statistiques épidémiologiques. pp. 120-121-167.

Baecke, J.A., Burema, J. & Frijters, J.E., 1982. A short questionnaire for the measurement of habitual physical activity in epidemiological studies. The American journal of clinical nutrition, 36(5), pp.936–42.

Bianco, A. et al., 2015. One repetition maximum bench press performance: A new approach for its evaluation in inexperienced males and females: A pilot study. Journal of Bodywork and Movement Therapies, 19(2), pp.362–369.

Bohannon, R.W., 1986. Test-retest reliability of hand-held dynamometry during a single session of strength assessment. Physical therapy, 66(2), pp.206–9.

Borden, R. & Colachis, S.C., 1968. Quantitative measurement of the good and normal ranges in muscle testing. Physical therapy, 48(8), pp.839–43.

Chauvin, C., 1980. Le renforcement musculaire par le travail statique intermittent. Annales kinésithérapies, 7, pp.297–302.

Chevance, J., 2010. Interet du maintien en emploi actif dans les armées, dans la lombalgie commune subaigue. Etude préliminaire. Université Henri POINCARE.

Chung, C.L.H., Thilarajah, S. & Tan, D., 2016. Effectiveness of resistance training on muscle strength and physical function in people with Parkinsons disease: a systematic review and meta-analysis. Clinical Rehabilitation, 30(1), pp.11–23.

Cleland, J. & Koppenhaver, S., 2012. Examen clinique de l’appareil locomoteur : Tests, évaluations et niveaux de preuve. In E. Masson, ed. Examen clinique de l’appareil locomoteur : Tests, évaluations et niveaux de preuve. Elsevier Masson, pp. 2–20.

Cometti, G., 2002. LES METHODES DE DEVELOPPEMENT DE LA FORCE : Centre d’Expertise de la Performance DIJON.

Contreras, B. et al., 2012. One-On-One The Biomechanics of the Push-up: Implications for Resistance Training Programs. Strength and Conditioning Journal, 34(5), pp.41–46.

Cuthbert, S.C., Goodheart, G.J. & Jr, 2007. On the reliability and validity of manual muscle testing: a literature review. Chiropractic & osteopathy, 15, p.4.

Cynthia, N. & Joyce, W., 2009. Measurement of joint motion : a guide to goniometry 4th ed. P. : F. A. Davis, ed.,

Douma, R.K. et al., 2014. Reference values for isometric muscle force among workers for the Netherlands: a comparison of reference values. BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation, 6(1), p.10.

Dufour, M. & Pillu, M., 2007. Biomécanique Fonctionnelle : Membres - Tête - Tronc. In E. Masson, ed. Biomécanique Fonctionnelle : Membres - Tête - Tronc. Elsevier Masson, pp. 302–306.

Florence, J.M. et al., 1992. Intrarater reliability of manual muscle test (Medical Research Council scale) grades in Duchenne’s muscular dystrophy. Physical therapy, 72(2), pp.115-22–6.

33

Frédéric, D., 2009. Guide des mouvements de musculation. In E. Vigot, ed. Guide des mouvements de musculation. pp. 61–84.

Great Lakes ALS Study Group, 2003. A comparison of muscle strength testing techniques in amyotrophic lateral sclerosis. Neurology, 61(11), pp.1503–7.

Hosking, G.P. et al., 1976. Measurements of muscle strength and performance in children with normal and diseased muscle. Archives of Disease in Childhood, 51.

Jones, D., Round, J. & Arnold, D.H., 2005. Physiologie du muscle squelettique : De la structure au mouvement B. Dragos, ed.,

Kamina, P., 2009. Anatomie clinique : Anatomie générale - Membres 4th ed. E. Maloine, ed., Maloine.

Kim, P.S., Mayhew, J.L. & Peterson, D.F., 2002. A modified YMCA bench press test as a predictor of 1 repetition maximum bench press strength. Journal of strength and conditioning research / National Strength & Conditioning Association, 16(3), pp.440–5.

Kim, W.K. et al., 2014. Reliability and Validity of Isometric Knee Extensor Strength Test With Hand-Held Dynamometer Depending on Its Fixation: A Pilot Study. Annals of Rehabilitation Medicine, 38(1), p.84.

Levinger, I. et al., 2005. Resistance training for chronic heart failure patients on beta blocker medications. International Journal of Cardiology, 102(3), pp.493–499.

Levinger, I. et al., 2009. The reliability of the 1RM strength test for untrained middle-aged individuals. Journal of Science and Medicine in Sport, 12(2), pp.310–316.

Macht, J. et al., 2016. Development of 1RM Prediction Equations for Bench Press in Moderately Trained Men. Journal of strength and conditioning research / National Strength & Conditioning Association.

Mayhew, J.L. et al., 2008. Accuracy of prediction equations for determining one repetition maximum bench press in women before and after resistance training. Journal of strength and conditioning research / National Strength & Conditioning Association, 22(5), pp.1570–7.

Mayhew, J.L. et al., 2004. Anthropometric Dimensions Do Not Enhance One Repetition Maximum Prediction From the NFL-225 Test in College Football Players. The Journal of Strength and Conditioning Research, 18(3), p.572.

Mayhew, J.L. & Tom P. McCormick, 1993. Relationships of Body Dimensions to Strength Performance in Novice Adolescent Male Powerlifters. Pediatric Exercise Science, 5, pp.347–356.

OMS, 2015. Promotion et prescription d’une activité physique adaptée les adultes atteints d’une maladie chronique et les personnes âgées. http://www.has-sante.fr.

Padulo, J. et al., 2015. Bench press exercise: the key points. The Journal of sports medicine and physical fitness, 55(6), pp.604–8.

Patrick, L., 2007. Activités physiques et santé. In Ellipses, ed. Activités physiques et santé. pp. 307–308.

Pinsault, N. & Monvoisin, R., 2014. Tout ce que vous n’avez jamais voulu savoir sur les thérapies manuelles 1st ed. P. U. de Grenoble, ed., Grenoble.

Prevost, P., 2004a. Force musculaire en fonction de l’angle articulaire : relation couple-angle. Sciensport© 1998-2014. Available at: http://prevost.pascal.free.fr/theorie/muscle/relFA.htm.

Prevost, P., 2004b. Force musculaire en fonction de la longueur initiale du sarcomère : relation Force-Longueur. Sciensport© 1998-2014. Available at: http://prevost.pascal.free.fr/theorie/muscle/relFL.htm.

Prevost, P., 2004c. Force musculaire en fonction de la vitesse de raccourcissement : relation Force-Vitesse. Sciensport© 1998-2014. Available at: http://prevost.pascal.free.fr/theorie/muscle/relFV.htm.

34

Ratamess, N.A. et al., 2007. The effect of rest interval length on metabolic responses to the bench press exercise. European Journal of Applied Physiology, 100(1), pp.1–17.

Reiman, M. & Manske, R., 2009. Functional Testing in Human Performance 1st ed. H. Kinetics, ed.,

Reynolds, J.M., Gordon, T.J. & Robergs, R.A., 2006. Prediction of one repetition maximum strength from multiple repetition maximum testing and anthropometry. Journal of Strength and Conditioning Research, 20, pp.584–592.

Ritti-Dias, R.M. et al., 2011. Influence of Previous Experience on Resistance Training on Reliability of One-Repetition Maximum Test. Journal of Strength and Conditioning Research, 25(5), pp.1418–1422.

Sherwood, L., 2015. Physiologie humaine 3rd ed. D. Boeck, ed., Söderlund, K. & Hultman, E., 1991. ATP and phosphocreatine changes in single

human muscle fibers after intense electrical stimulation. The American journal of physiology, 261(6 Pt 1), pp.E737-41.

Sousa, N. et al., 2014. Progressive resistance strength training and the related injuries in older adults: the susceptibility of the shoulder. Aging Clinical and Experimental Research, 26(3), pp.235–240.

Stark, T. et al., 2011. Hand-held Dynamometry Correlation With the Gold Standard Isokinetic Dynamometry: A Systematic Review. PM&R, 3(5), pp.472–479.

Taylor, J.D. & Fletcher, J.P., 2012. Reliability of the 8-repetition maximum test in men and women. Journal of Science and Medicine in Sport, 15(1), pp.69–73..

Troisier, O., 1980. Méthode d’évaluation de la force musculaire par le travail statique. Annales kinésithérapies, 7, pp.291–293.

Valerius, K., Franck, A. & Kolster, B.-C., 2013. Les muscles : anatomie fonctionnelle de l’appareil locomoteur. In Bruxelles : De Boeck, ed. Les muscles : anatomie fonctionnelle de l’appareil locomoteur. pp. 2-8-53.

Weineck, J., 1997. Manuel d’entrainement. In É. Vigot, ed. Manuel d’entrainement. pp. 177–186.

Welsch, E.A., Bird, M. & Mayhew, J.L., 2005. Electromyographic activity of the pectoralis major and anterior deltoid muscles during three upper-body lifts. Journal of strength and conditioning research / National Strength & Conditioning Association, 19(2), pp.449–52

Wise, J.B., Posner, A.E. & Walker, G.L., 2004. Verbal messages strengthen bench press efficacy. Journal of strength and conditioning research, 18(1), pp.26–9.

WRIGHT, W.G., 1912. Muscle Training in the Treatment of Infantile Paralysis. The Boston Medical and Surgical Journal, 167(17), pp.567–574.

I

Sommaire des annexes Annexe 1 : Table de Berger (Reiman & Manske 2009) ............................................... II Annexe 2 : Utilisation du coefficient Kappa et du coefficient de corrélation intraclasse (CCI) (Cleland & Koppenhaver 2012) ........................................................................... II Annexe 3 : Valeurs obtenues lors des deux journées de protocole .............................III Annexe 4 : Questionnaire de Baecke mesurant l’activité physique habituelle ............ VI Annexe 5 : Fiche synthèse de la première journée de protocole ............................... VII Annexe 6 : Fiche synthèse de la deuxième journée du protocole. ........................... VIII Annexe 7 : Photos des quatre mouvements du protocole d’échauffement des sujets IX Annexe 8 : Photo de l’évaluation de la 1RM au développé-couché ............................ X Annexe 9 : Photos de l’estimation de la 1RM à l’écarté-couché.................................. X Annexe 10 : Questionnaire sur l’aptitude à l’activité physique.................................... XI Annexe 11 : Formulaire de consentement éclairé ..................................................... XII Annexe 12 : Fiche de lecture sur l’étude de Bianco et al. de 2015 ........................... XIV Annexe 13 : Fiche de lecture sur l’étude de Mayhew et al. de 2008 ........................ XVI

II

Annexes

% 1RM Nombre de répétitions

100 1

95 2

93 3

90 4

87 5

85 6

83 7

80 8

77 9

75 10

70 11

67 12

65 15

Annexe 1 : Table de Berger (Reiman & Manske 2009)

CCI ou K Interprétation

0.81 – 1.0 Fiabilité forte

0.61 – 0.80 Fiabilité modérée

0.41 – 0.60 Fiabilité passable

0.11 – 0.40 Fiabilité faible

0.0 – 0.10 Fiabilité nulle Annexe 2 : Utilisation du coefficient Kappa et du coefficient de corrélation intraclasse (CCI) (Cleland &

Koppenhaver 2012)

III

Participants (nombre)

Homme (7) Femme (6) Population (13)

Données (unités)

Moyenne (SD)

Min-Max Moyenne

(SD) Min-Max

Moyenne (SD)

Min-Max

RM estimée en

développé-couché (kg)

58,54 (±3,81)

54,59 – 64,23

32,87 (±4,79)

28,97 – 41,28

46,69 (±13,94)

28.97 – 64.23

RM réalisée en

développé-couché (kg)

60,14 (±5,11)

54,00 – 68,00

30,83 (±4,75)

28,00 – 40,00

46,61 (±15,93)

28,00 – 68,00

RM réalisée en

développé-couché (% poids du corps)

83,57 (±6,86)

77,14 – 93,54

54,68 (±9,37)

42,67 – 71,43

70,10 (±17,01)

46,67 – 80,95

RM à l’écarté-

couché (kg)

49,86 (±4,61)

44,44 – 57,00

27,78 (±6,76)

14,12 – 34,28

36,90 (±15,55)

14,12 – 57,00

RM à l’écarté-

couché (% poids du corps)

69,92 (±12,35)

58,26 – 87,69

38,56 (±12,86)

26,64 – 61,21

55,45 (±20,25)

26,64 – 87,69

Score global au

questionnaire de Baecke

8,48 (±1,31)

6,375 – 10,125

8,98 (±1,28)

7,25 – 10,625

8,71 (±1.27)

6,375 – 10,625

Score travail au

questionnaire de Baecke

2,51 (±0,42)

2 – 3,125 2,35

(±0,32) 2,125 – 2,875

2,44 (±0,37)

2 – 3,125

Score sport au

questionnaire de Baecke

3,32 (±0,71)

2,25 – 4,25

3,33 (±0,58)

2,5 – 4 3,37

(±0,63) 2,25 – 4,25

Score loisir au

questionnaire de Baecke

2,71 (±0,65)

1,75 – 3,5 3,29

(±0,70) 2,5 – 4,25

2,98 (±0,71)

1,75 – 4,25

Annexe 3 : Valeurs obtenues lors des deux journées de protocole

IV

Questions Réponses Score

Indice de travail

Q1) Quelle est votre occupation principale ? Faible activité 1

Activité modérée 3

Forte activité 5

Q2) Au travail vous êtes assis Jamais 1

Rarement 2

Parfois 3

Souvent 4

Toujours 5

Q3) Au travail vous êtes debout Jamais 1

Rarement 2

Parfois 3

Souvent 4

Toujours 5

Q4) Au travail vous marchez Jamais 1

Rarement 2

Parfois 3

Souvent 4

Toujours 5

Q5) Au travail vous soulevez de lourdes charges Jamais 1

Rarement 2

Parfois 3

Souvent 4

Toujours 5

Q6) Après le travail, vous êtes fatigué Très souvent 5

Souvent 4

Parfois 3

Rarement 2

Jamais 1

Q7) Au travail vous transpirez Très souvent 5

Souvent 4

Parfois 3

Rarement 2

Jamais 1

Q8) En comparaison avec les autres personnes de votre âge, vous pensez que votre travail est physiquement

Beaucoup plus lourd

5

Plus lourd 4

Aussi lourd 3

Léger 2

Beaucoup plus léger

1

V

Indice de sport

Q9) Pratiquez-vous du sport ?

Si oui,

Le sport que vous pratiquez est d’intensité Faible 0,76

Modérée 1,26

Forte 1,76

Combien d’heures par semaines ? < 1 heure 0,5

1 – 2 heures 1,5

2 – 3 heures 2,5

3 – 4 heures 3,5

>4 heures 4,5

Combien de mois par an ? < 1 mois 0,04

1 – 3 mois 0,17

4 – 6 mois 0,42

7 – 9 mois 0,67

>9 mois 0,92

Si vous pratiquez un second sport

Le sport que vous pratiquez est d’intensité Faible 0,76

Modérée 1,26

Forte 1,76

Combien d’heures par semaines ? < 1 heure 0,5

1 – 2 heures 1,5

2 – 3 heures 2,5

3 – 4 heures 3,5

>4 heures 4,5

Combien de mois par an ? < 1 mois 0,04

1 – 3 mois 0,17

4 – 6 mois 0,42

7 – 9 mois 0,67

>9 mois 0,92

Calcul i9

Q10) En comparaison avec les autres personnes de votre âge, vous pensez que votre activité physique durant vos loisir est

Beaucoup plus importante

5

Plus importante 4

De la même importance

3

Moins importante 2

Beaucoup moins importante

1

VI

Q11) Pendant vos loisirs, vous transpirez Très souvent 5

Souvent 4

Parfois 3

Rarement 2

Jamais 1

Q12) Pendant vos loisirs, vous pratiquez du sport Jamais 1

Rarement 2

Parfois 3

Souvent 4

Très souvent 5

Indice loisirs

Q13) Pendant vos loisirs, vous regardez la télévision Jamais 1

Rarement 2

Parfois 3

Souvent 4

Très souvent 5

Q14) Pendant vos loisirs, vous marchez Jamais 1

Rarement 2

Parfois 3

Souvent 4

Très souvent 5

Q15) Pendant vos loisirs, vous faites du vélo Jamais 1

Rarement 2

Parfois 3

Souvent 4

Très souvent 5

Combien de temps par jour consacrez-vous pour vous rendre sur votre lieu de travail ou pour effectuer vos achats (si ces déplacements se font à pied, ou avec un moyen de locomotion actif) ?

< 5 min 1

5 – 15 min 2

15 – 30 min 3

30 – 45 min 4

>45min 5 Annexe 4 : Questionnaire de Baecke mesurant l’activité physique habituelle

VII

Fiche synthèse du protocole Première journée : évaluation de la 1RM au développé-couché

Préparation du matériel

Le matériel nécessaire pour cette première journée d’évaluation comprend : une résistance élastique progressive, un banc à développé-couché, une barre pour le développé-couché de 12 kilogrammes et des disques de poids (allant de 1 à 20 kilogrammes).

Préparation des sujets

Pour les deux journées du protocole, le même échauffement a été réalisé en utilisant des bandes élastiques5 :

- 15 rotations internes pour chaque membre supérieur, - 15 rotations externes pour chaque membre supérieur, - 15 élévations latérales dans le plan scapulaire pour

chaque membre supérieur, - 15 abductions horizontales.

Recueil des données

Les données recueillies lors de cette première journée sont les suivantes :

- Age, - Taille, - Poids, - Poids de la barre lors des répétitions avec une charge ≈

1/3 poids du corps, - Poids de la barre lors des répétitions avec une charge ≈

1/2 poids du corps, - Nombre de répétitions lors de la série avec une charge

≈ 1/2 poids du corps, - Estimation de la 1RM d’après l’équation de prédiction

de (Mayhew et al. 2008), - Charge réelle déplacée lors de la tentative de la 1RM

Toutes ces données ont été collectées dans un tableau Excel®. Les formules d’estimation de la 1RM au développé-couché ont été insérées au préalable dans le tableau Excel®.

Annexe 5 : Fiche synthèse de la première journée de protocole

5 http://www.mmsportplus.com/echauffement-prevention-de-lepaule/ (consulté le 20/12/2016)

VIII

Fiche synthèse du protocole Deuxième journée : estimation de la 1RM en écarté-couché

Préparation du matériel

Le matériel nécessaire pour la deuxième journée de protocole est le suivant : deux résistances élastiques progressives, deux jeux d’haltères (2 kilogrammes par barre) avec des disques de poids (allant de 1 à 10 kilogrammes)

Préparation des sujets

Le même échauffement que lors de la journée d’évaluation de la 1RM au développé-couché à été réalisée avec des résistances élastiques progressives.

Recueil des données

Les données recueillies lors de cette deuxième journée on été ajoutée au tabler Excel® entamé lors de la première journée du protocole. Les données ajoutées sont les suivantes :

- Charge soulevée lors de la série d’estimation de la 1RM à l’écarté-couché,

- Nombre de répétition lors de la série d’estimation de la 1RM,

- Estimation de la 1RM à l’aide de la table de Berger.

Annexe 6 : Fiche synthèse de la deuxième journée du protocole.

IX

Annexe 7 : Photos des quatre mouvements du protocole d’échauffement des sujets

X

Annexe 8 : Photo de l’évaluation de la 1RM au développé-couché

Annexe 9 : Photos de l’estimation de la 1RM à l’écarté-couché

XI

Annexe 10 : Questionnaire sur l’aptitude à l’activité physique

6

6 http://www.csep.ca/CMFiles/publications/parq/Q-AAP.pdf (consulté le 06/01/2017)

XII

Annexe 11 : Formulaire de consentement éclairé

7

7 https://uclouvain.be/cps/ucl/doc/iepr/documents/Lettres_Types_parents_mineur.doc (consulté

le 06/01/2017)

XIII

FICHE DE LECTURE 1

Référence

Bianco, A. et al. 2015. One repetition maximum bench press performance: A new approach for its evaluation in inexperienced males and females: A pilot study. Journal of Bodywork and Movement Therapies, 19(2), pp.362–369

Localisation

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1360859214002058 (consulté le 5 décembre 2016).

Information sur l’auteur

Antonio Bianco est enseignant chercheur à l’Université de Palerme. Il travaille dans le département de droit, de la Société et des Sports. Il a participé à l’élaboration d’une centaine de recherches dans le domaine du sport et de la santé.

Sujet traité

L’objectif de cette étude est d’expérimenter une nouvelle méthode d’évaluation de la 1RM en développé-couché pour des sujets non entraînés. Cette méthode utilise une équation prédictive de la 1RM qui prend seulement en compte la charge soulevée et le nombre de répétition. L’échauffement des sujets et les charges utilisées ont pour objectif de mettre en place des procédures validées et reproductibles. Les sujets étaient au nombre quinze (huit hommes et sept femmes) et n’avaient pas d’expérience dans la musculation.

Résumé

Contexte : Le but de cette étude est d'évaluer une nouvelle méthode pour effectuer le test de développé-couché visant à mesurer la répétition maximale (1RM), en combinant des procédures prévisibles et des pratiques validées. Méthode : Huit jeunes participants de sexe masculin et sept de sexe féminin, n'ayant aucune expérience dans l’entrainement au développement de la force musculaire, ont effectué une première série de répétitions à la fatigue (RTF) avec une charge de travail correspondant à 1/3 de leur masse corporelle. Après une période de récupération de cinq minutes, une deuxième série de RTF a été réalisé avec une charge de travail correspondant à la moitié de la masse corporelle des participants. Le nombre de répétitions effectuées dans cet ensemble a ensuite été utilisé pour prédire la charge de la 1RM en utilisant l'équation de Mayhew. La consommation d'oxygène, le rythme cardiaque et le lactate sanguin ont été surveillés avant, pendant et après chaque tentative de 1RM. Résultats : Un effet significatif du genre des sujets sur le nombre maximum de répétitions réalisées au cours de l'ensemble des répétitions à la fatigue a été trouvé. La tentative de 1RM réalisée avec la charge de travail prévue par l'équation de Mayhew a conduit les femmes à effectuer 1,2 ± 0,7 répétitions, alors que les hommes ont réalisé 4,8 ± 1,9 répétitions. Tous les participants ont atteint leur performance de 1RM au maximum à la troisième tentative. Il a été conclu que, en combinant des équations prédictives précédemment validées avec des procédures pratiques (c’est-à-dire en utilisant une fraction de la masse corporelle des participants pour déterminer la charge de travail d'un ensemble RTF), cette nouvelle méthode semblait sûre pour l'évaluation pratique de la performance 1RM chez les personnes inexpérimentées.

XIV

Commentaire

L’étude est menée sur un échantillon relativement faible, ce qui ne permet pas d’affirmer les conclusions présentées par les auteurs mais seulement de mettre en évidence une tendance. Le choix de l’équation est intéressant car c’est l’une des plus fiable et précise qu’il existe à ce jour et il semble qu’elle permet au sujet d’atteindre leur 1RM réelle en moins de trois tentatives. Le protocole d’échauffement et de familiarisation des sujets semble permettre de limiter l’appréhension et la mauvaise exécution gestuelle lors du développé-couché. En effet, le sujet effectue plusieurs séries avec des charges croissantes ce qui permet de le familiariser et le préparer à déplacer sa résistance maximale. De plus, cet ensemble de séries permet d’échauffer le sujet et de prévenir tous risques de blessures. Annexe 12 : Fiche de lecture sur l’étude de Bianco et al. de 2015

XV

Fiche de lecture 2

Référence

Mayhew, J.L. et al., 2008. Accuracy of prediction equations for determining one repetition maximum bench press in women before and after resistance training. Journal of strength and conditioning research / National Strength & Conditioning Association, 22(5), pp.1570–7.

Localisation

https://www.researchgate.net/publication/23181491_Accuracy_of_Prediction_Equations_for_Determining_One_Repetition_Maximum_Bench_Press_in_Women_Before_and_After_Resistance_Training (consulté le 16 décembre 2016).

Information sur l’auteur

Mayhew Jerry est professeur au laboratoire de la performance humaine à l’université de Truman dans le Missouri. Il a rédigé un grand nombre d’article dans le domaine du sport et de la santé. La plupart de ces recherches ont été effectué avec des sportifs de la NFL (National Football League) et sur le développé-couché.

Sujet traité

Le but de cette étude est d’évaluer la précision des équations de prédiction pour des jeunes femmes avant et après un programme de renforcement musculaire. Une dizaine d’équations qui utilisent différents paramètres ou procédures ont été testé. Certaines utilisent les caractéristiques anthropométriques des sujets, d’autres le nombre de répétition à la fatigue et la charge soulevée ou des procédures imposant une charge prédéfinie pour estimer la 1RM au développé-couché.

Résumé

Contexte : Les répétitions à la fatigue (RTF) inférieures à la charge maximale de 1 répétition (1RM) se sont révélées être un bon prédicteur de la résistance 1RM chez les hommes, mais ces informations sont rares chez les femmes. Le but de cette étude était d'évaluer l'exactitude des équations de prédiction actuelles pour estimer la résistance maximale au développé-couché et de déterminer si un entrainement de la force musculaire modifie la capacité à prédire la 1RM à partir de RTF chez les jeunes femmes. Méthode : Les membres (n = 103) d'un cours de bien-être ont été recrutés. Leur 1RM au développé-couché et des séries de répétitions à la fatigue ont été effectué en utilisant des pourcentages assignés aléatoirement entre 60% et 90% du 1RM avant et après 12 semaines d’entrainement. Le pourcentage de 1RM utilisé pour effectuer les répétitions est resté le même pour chaque individu après l'entraînement. Résultats : La répétition maximale (1RM) au développé-couché a considérablement augmenté après l’entrainement (28% +/- 21%). Bien que, la variation de la moyenne du groupe pour le RTF (0,6 +/- 6,1) n'ait pas été significative, la corrélation entre les valeurs pré et post entraînement était modérée (r = 0,66; p <0,01) et les différences individuelles de variation en pourcentage du RTF étaient substantielles (27% +/- 99%). La variation en pourcentage de 1RM n'a pas été significativement corrélée à la 1RM initiale (r = -0,05), mais elle est négativement liée au changement de RTF (r = -0,40; p <0,01). Les équations de prédiction étaient plus précises dans les conditions de pré et post entrainement lorsqu’elles utilisaient moins de 10 répétitions.

XVI

Commentaire

L’équation qui présente la plus grande précision est celle mise au point par l’auteur, ce qui pourrait être considéré comme un conflit d’intérêt. Cette étude met en avant qu’il existe un grand nombre d’équation de prédiction dont la plupart présentent des précisions faibles. De plus, l’équation de Brzycki qui est couramment utilisée pour estimer la 1RM présente l’une des moins bonnes précisions. Les sujets recrutés représentent une population qui ne s’entraine pas régulièrement avec des programmes de renforcement musculaire. De plus, cette étude intègre un grand nombre de sujet ce qui renforce la puissance statistique des conclusions obtenues.

Annexe 13 : Fiche de lecture sur l’étude de Mayhew et al. de 2008

LE GAL Stephen

Evaluation de la force maximale des muscles du haut du corps chez des sujets sains

Physical activity is considered like a therapeutic tool in its own right. To improve the physical fitness of a subject through his physical strength, it is necessary to make reliable, valid and feasible assessments by the greatest number of therapists. This study assesses the correlation of values of maximum strength of the upper body muscles obtained in bench press or fly dumbbells. Thirteen healthy and untrained subjects (six women and seven men) participated in the study. On a first day, an assessment of 1RM in bench press was performed. After three days rest, an estimate of 1RM in fly dumbells was performed. The subjects also responded to the Baecke questionnaire, measuring the usual physical activity. The statistical analysis shows a good correlation between the two values of 1RM obtained for each subject (ϱ = 96% with IC95 ϱ = [86% ; 99). A coefficient of determination has been calculated and is also high (Rϱ² = 92% with IC95Rϱ² = [74% ; 97%]). The results obtained are to be moderated because of the small sample of the study and somes limits. From the results obtained, it is possible to consider estimating the 1RM of a subject to the bench press from its 1RM to the fly dumbbells and vice versa. It would be interesting to study this relationship with a larger sample and with subjects suffering from pathologies or presenting to the sedentary criteria.

L’activité physique est aujourd’hui considérée comme un outil thérapeutique à part entière. Pour améliorer l’aptitude physique d’un sujet au travers de sa force physique, il est nécessaire d’effectuer des bilans fiables, valides et réalisables par le plus grand nombre de thérapeutes. Cette étude évalue la corrélation des valeurs de la résistance maximale des muscles du haut du corps obtenues à l’écarté-couché et au développé-couché. Treize sujets (six femmes et sept hommes) sains et non entraînés à des programmes de renforcement ont participé à cette étude. Lors d’une première journée, une évaluation de la 1RM des sujets a été réalisée en développé-couché. Après trois jours de repos, une estimation de leur 1RM en écarté-couché a été effectuée. Les sujets ont également répondu au questionnaire de Baecke, mesurant l’activité physique habituelle. L’analyse statistique montre une forte corrélation entre les deux valeurs de 1RM obtenue pour chaque sujet (ϱ = 96% avec un IC95 ϱ = [86% ; 99%]). Un coefficient de détermination a été calculé et il est également élevé (Rϱ² = 92% avec un IC95Rϱ² = [74% ; 97%]). Les résultats sont à modérer au vu du faible échantillon de l’étude et de certaines limites. A partir des résultats obtenus, il est possible d’envisager d’estimer la résistance maximale d’un sujet au développé-couché à partir de sa résistance maximale à l’écarté-couché et inversement. Il serait intéressant d’étudier cette relation avec un échantillon plus conséquent et chez des sujets atteints de certaines pathologies ou répondant aux critères de sédentarité actuels.

Mots clés : résistance maximale ; force musculaire ; développé-couché ; écarté-couché

Key Words : repetition maximum ; muscle strength ; bench press ; dumbbell fly

INSTITUT DE FORMATION EN MASSO-KINESITHERAPIE DE RENNES

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TRAVAIL ECRIT DE FIN D’ETUDES – Année de formation : 2014 - 2017