Characterization and modelling of the musculoarticular complex mechanical behavior in passive conditions. Effects of cyclic and static stretching

Résumé En Fr

This work aims to model the mechanical behavior of the musculoarticular complex (MAC). First, the implementation and the validation of original methodologies have enabled to assess elasticity, viscosity and friction of the MAC. The effects of cyclic and static stretching on these properties were then assessed. Changes in MAC mechanical properties induced by static stretching could mainly be explained by an acute increase in muscle lengths, while dissipative properties and stiffness of the MAC are only modified after cyclic stretching. Our results enable to suggest and discuss about some mechanisms probably implied in these adaptations. Finally, a rheological model was proposed and validated to model the mechanical behavior and the adaptations induced by cyclic and static stretching assessed in our studies. This model could then be used to simulate the effects of specific protocols performed for instance in sports or functional rehabilitation.

Les travaux de cette synthèse visent à modéliser le comportement mécanique passif du complexe musculoarticulaire (CMA). L’implémentation et la validation de méthodologies originales nous ont permis de caractériser les paramètres d’élasticité, de viscosité et de frottement du CMA. Puis les modifications de ces propriétés ont été déterminées à la suite d’étirements cycliques et statiques. Les étirements statiques induisent principalement une augmentation transitoire de la longueur des muscles alors que les propriétés dissipatives et la raideur du CMA ne sont modifiées qu’après les étirements cycliques. Nos résultats permettent de discuter des mécanismes potentiellement impliqués dans ces réponses spécifiques. Enfin, un modèle rhéologique a été développé et validé afin de modéliser le comportement mécanique et les adaptations observées dans ce travail. Ce modèle pourrait par exemple permettre de simuler les effets de protocoles réalisés dans le cadre de pratiques sportives ou de programmes de rééducations fonctionnelles.