Neuromuscular fatigue and gait responses to running at and above critical speed
Cette étude démontre que, chez les coureurs récréatifs, la fatigue neuromusculaire des extenseurs du genou induite par la course est significativement associée à des altérations des stratégies de marche dépendantes de la vitesse, telles qu'une réduction de la fréquence des foulées et une augmentation de la longueur des foulées, lors de courses à allure constante à la vitesse critique ou au-dessus de celle-ci.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA d'un preprint qui n'a pas été évalué par des pairs. Ce n'est pas un avis médical. Ne prenez pas de décisions de santé basées sur ce contenu. Lire la clause de non-responsabilité complète
Lorsque nous courons, nos corps sont engagés dans une négociation complexe entre l'ordre de mouvement du cerveau et la capacité des muscles à obéir. À mesure qu'un coureur pousse plus fort ou court plus longtemps, ses muscles commencent à se fatiguer, un état que les scientifiques appellent fatigue neuromusculaire. Il ne s'agit pas seulement d'une sensation de lourdeur ; c'est une baisse mesurable de la force que les muscles peuvent générer et un changement dans la manière dont le système nerveux leur signale de travailler. Pour continuer à avancer, le corps modifie souvent son style de course, ou sa foulée, peut-être en prenant des pas plus courts et plus rapides ou en changeant l'atterrissage pour protéger les muscles douloureux. Depuis des décennies, les chercheurs étudient ces deux éléments — la fatigue musculaire et les changements de style de course — séparément. Ils se sont longtemps demandé si la fatigue des muscles provoque directement un changement de la foulée du coureur, ou si les deux se produisent indépendamment. La réponse est importante car comprendre ce lien pourrait aider à expliquer pourquoi certains coureurs s'effondrent tandis que d'autres maintiennent leur forme, et comment le corps s'adapte à différents niveaux d'effort.
Une équipe de chercheurs s'est donné pour mission de résoudre ce casse-tête en observant comment des coureurs récréatifs modifiaient leur foulée lorsqu'ils poussaient leurs jambes à la limite. Ils se sont concentrés sur un concept spécifique appelé « vitesse critique », qui agit comme une frontière physiologique. Courir à cette vitesse ou en dessous de celle-ci permet au corps de trouver un état d'équilibre où l'utilisation de l'énergie est équilibrée et où la fatigue s'accumule lentement. Courir au-dessus de cette vitesse, cependant, empêche cet équilibre, provoquant une accumulation beaucoup plus rapide de la fatigue. Les chercheurs voulaient voir si la relation entre la fatigue musculaire et les changements de foulée semblait différente selon que le coureur se trouvait en dessous ou au-dessus de ce seuil critique. Pour le découvrir, ils ont recruté quinze adultes en bonne santé et leur ont demandé de courir sur un tapis roulant spécialisé, non motorisé. Contrairement à un tapis roulant standard qui tire la bande sous vos pieds, cette machine nécessite que le coureur tire lui-même la bande, ce qui ajoute une résistance unique qui imite la course contre le vent. Les coureurs ont effectué deux sessions distinctes : une où ils couraient à leur vitesse critique jusqu'à ce qu'ils ne puissent plus continuer, et une autre où ils couraient dix pour cent plus vite que cette vitesse jusqu'à l'épuisement. Avant et immédiatement après chaque course, les scientifiques ont mesuré la force des muscles des cuisses des coureurs et ont analysé leurs modèles de foulée à l'aide de capteurs sur les chevilles.
Les résultats ont révélé que la réponse du corps à la fatigue n'est pas une réaction unique et uniforme, mais dépend fortement de l'intensité de l'effort du coureur. Dans les deux sessions, les muscles des coureurs ont montré des signes clairs de fatigue. Leur production de force maximale a chuté, la capacité du système nerveux à activer pleinement les muscles a diminué, et la vitesse à laquelle leurs muscles pouvaient se contracter et générer de la puissance a ralenti. Cependant, la façon dont leur style de course a changé pour faire face à cette fatigue était radicalement différente entre les deux vitesses. Lorsque les coureurs étaient poussés à courir dix pour cent plus vite que leur vitesse critique, la fatigue les a poussés à ralentir leur fréquence de pas et à allonger leur foulée. Cela suggère qu'à des intensités élevées, le corps donne la priorité au maintien de la propulsion vers l'avant, peut-être en se penchant davantage vers l'avant et en poussant plus fort à chaque pas pour surmonter la résistance du tapis roulant. En revanche, lorsque les coureurs étaient à leur vitesse critique, la relation s'est inversée. Ici, à mesure que leurs muscles s'affaiblissaient, ils diminuaient également leur fréquence de pas, mais la force de cette association avec la faiblesse musculaire était différente par rapport à la course plus rapide. Cela indique qu'à des intensités plus basses et plus soutenables, le corps adopte une stratégie différente, peut-être pour conserver l'énergie ou gérer le type spécifique de stress imposé aux jambes à ce rythme.
L'étude a également découvert que le lien entre la faiblesse musculaire et les changements de foulée n'était pas une ligne droite et directe. Les chercheurs ont découvert que la vitesse à laquelle les muscles pouvaient générer de la force était liée au temps pendant lequel le pied restait au sol et au temps passé en l'air. Lorsque les muscles devenaient plus lents à se contracter, les coureurs avaient tendance à passer plus de temps avec le pied au sol et moins de temps en l'air. Cet ajustement aide probablement le coureur à maintenir l'équilibre et la propulsion lorsque ses muscles peinent à se contracter rapidement. Les données ont montré que ces changements n'étaient pas aléatoires ; le degré de fatigue musculaire prédisait le degré de changement de la foulée, mais seulement lorsque les chercheurs prenaient en compte l'intensité de la course. L'étude remet en question l'idée ancienne selon laquelle les coureurs passent toujours à un mode de fonctionnement « protecteur » spécifique, comme prendre des pas plus rapides, lorsqu'ils sont fatigués. Au lieu de cela, elle suggère que le corps est hautement adaptable, choisissant une stratégie de foulée qui convient aux demandes spécifiques de la vitesse et du type de fatigue subie. En montrant que la même fatigue musculaire peut mener à des changements de style de course opposés selon la vitesse, cette recherche offre une image plus claire de la danse complexe entre nos muscles fatigués et nos jambes en mouvement, nous rappelant que la réponse du corps à l'épuisement est bien plus nuancée qu'un simple ralentissement.
Noyé(e) sous les articles dans votre domaine ?
Recevez des digests quotidiens des articles les plus récents correspondant à vos mots-clés de recherche — avec des résumés techniques, dans votre langue.