Caractérisation du pattern mécanique et neuromusculaire du pédalage en cyclisme (effets de la cadence et de la fatigue au cours de l'exercice prolongé)

L'objectif de ce travail de thèse était de proposer une solution au problème du choix de la cadence de pédalage chez les cyclistes. En effet, aucun paramètre pris isolément (consommation d'oxygène, activité neuromusculaire, force appliquée sur la pédale) ne permet d'expliquer le choix de cadences de pédalage élevées chez les sujets entraînés. Au cours de la première étude, nous avons montré que le travail négatif produit au cours du cycle de pédalage n'était pas minimisé à la cadence librement choisie. Ce paramètre ne peut donc pas être considéré comme déterminant dans le choix de la cadence. Le travail négatif augmente avec la cadence, pour une puissance constante. Les résultats de cette étude suggèrent en outre que le pattern mécanique du pédalage pourrait dépendre du niveau de couple plutôt que de la cadence de pédalage. La deuxième étude a montré que le pattern mécanique du pédalage dépend principalement du niveau de couple que le cycliste doit fournir au cours du cycle de pédalage, plutôt que de la cadence comme généralement admis dans la littérature. Les activations et désactivations des bouffées d'EMG dépendent de la cadence de pédalage. La troisième étude montre que le pattern de pédalage, incluant ses aspects mécanique et neuromusculaire, reste stable au cours de l'exercice prolongé, quelle que soit la cadence. La fatigue neuromusculaire générée au cours de l'exercice tend à augmenter avec la cadence de pédalage utilisée. De futures études devront intégrer l'étude de la cinématique du pédalage afin de fournir des informations quant aux stratégies utilisées par le système nerveux central pour produire le mouvement, en particulier pour différents niveaux d'entraînement et/ou cadences de pédalage. L'influence d'autres modes de fatigue sur le pattern de pédalage devra également être investiguée. Les conséquences de l'augmentation du travail positif, concomitante avec la cadence, sur la performance devront être précisées.The goal of this thesis was to try to explain the consistent choice of high cadences in trained cyclists, since no parameter (oxygen consumption, neuromuscular activity, pedal force) taken alone could be considered as a major criterion in the choice of the cadence. The first study evidenced that negative work produced during pedalling was not minimized at the freely chosen cadence, and could therefore not be considered as determinant in the choice of the cadence. Negative work increased with cadence for a given power output. This study suggested that mechanical pattern could depend on mean torque level rather than on cadence. The second study supported this hypothesis, and confirmed that mechanical pattern mainly depended on mean torque level during pedalling. Onset and offset of EMG bursts depended on selected cadence. The third study evidenced that pedalling pattern, including both neuromuscular and mechanical aspects, remained stable during prolonged submaximal exercise. Neuromuscular fatigue generated by the prolonged exercise tended to increase with cadence. Further studied should investigate kinematic analysis during pedalling, in order to explain the influence of cadence on neuromuscular pattern, and of mean torque on mechanical pattern, though these 2 parameters are strongly relied. The influence of the increase in positive work with cadence on cycling performance should also be addressed.DIJON-BU Sciences Economie (212312102) / SudocSudocFranceF