Durant les différentes tâches que nous réalisons au quotidien, la stabilisation de la colonne vertébrale est assurée par les muscles du tronc et de la cavité abdominale. Les muscles responsables de cette stabilité sont classés en deux catégories : les muscles locaux, tels que le muscle transverse et le multifide, qui sont responsables de la génération de force nécessaire pour fournir une stabilité inter-segmentaire, et les muscles globaux, tels que le muscle droit de l'abdomen et les muscles érecteurs du rachis qui sont impliqués dans le mouvement vertébral et dans le contrôle des forces externes agissant sur la colonne.
Une force inadéquate de ces muscles, c'est-à-dire trop faible, pouvant entraîner une diminution de la stabilité de la colonne et du contrôle de la mobilité, pourait conduire à des douleurs dans la zone lombaire. C'est pourquoi, il est généralement conseillé de renforcer les muscles abdominaux, et d'augmenter ainsi la stabilité du rachis et de diminuer les forces de cisaillement qui agiraient au niveau des vertèbres lombaires, pour préserver une colonne vertébrale équilibrée et une bonne posture.
Pour cela, l'un des exercices les plus utilisés est le relevé de buste (ou crunch). Il peut s'exécuter sans aucune résistance, ou sur machine avec une résistance ajustable. Il est également possible d'ajouter à cet exercice une composante d'équilibre et de stabilité en le réalisant sur Swiss Ball. Et pour augmenter l'intensité de cet exercice, il pourrait être intéressant d'ajouter une résistance élastique. Mais l'activation musculaire des muscles abdominaux sera-elle équivalente à celle observée sur machine ?
Pour répondre à cette question, des chercheurs danois ont comparé l'activité électromyographique (EMG) de différents muscles de la cavité abdominale et de la cuisse lors de deux variantes de l'exercice de crunch : sur machine avec résistance gravitationnelle (Fig. 1) et sur swiss ball avec résistance élastique (Fig. 2). Pour ce faire, les chercheurs ont recruté 42 personnes sédentaires, 24 femmes et 18 hommes, âgés de 28 à 67 ans.
Figure 1. Crunch avec machine.
Figure 2. Crunch avec bande elastique.
Pour ce protocole, tous les participants ont évalué leur 10RM sur chacun des deux exercices. Pour les tests, chacun d'entre eux devait réaliser 3 répétitions consécutives avec la charge de 10RM à un rythme contrôlé (~1.5 s en phase concentrique et ~1.5 s en phase excentrique). De plus, pendant la réalisation des exercices, l'activité EMG de 13 muscles a été mesurée (droit de l'abdomen, obliques externes droit et gauche, érecteurs du rachis droit et gauche, grand et moyens fessiers, droit fémoral, vastes médial et latéral, grand adducteur, biceps fémoral et semi-tendineux).
La Table 1 présente les résultats de l'activité EMG des 13 muscles étudiés lors des deux variantes de l'exercice crunch. Le principal résultat de cette étude montre que le crunch sur Swiss Ball avec résistance élastique sollicite plus le droit de l'abdomen que lors du crunch sur machine. Par contre, sur machine, la position de flexion des hanches et le fait que les pieds soient bloqués entraînent un recrutement significativement supérieur du droit fémoral sur machine.
Les crunchs sur Swiss Ball ont généralement un faible impact sur l'activité EMG du droit de l'abdomen. Selon les études, l'activité EMG se situe entre 30 et 60% de la contraction isométrique maximale volontaire, soit une très faible stimulation. L'ajout d'une résistance élastique au crunch sur Swiss Ball permet au contraire d'optimiser le recrutement musculaire tout en minimisant la participation des fléchisseurs de la hanche. Une trop grande activité des fléchisseurs de la hanche, comme les muscles droit fémoral et psoas-iliaque peut être néfaste pour les personnes souffrant de douleurs dans le bas du dos. En effet, une augmentation de l'activité de ces muscles pourra entraîner une antéversion du bassin, augmentant ainsi la lordose lombaire, et potentiellement les forces de cisaillement au niveau des vertèbres lombaires. À la lumière des résultats de cette étude, il est donc préférable de réaliser des flexions du buste avec une ouverture de la hanche la plus grande possible.
La comparaison de ces deux exercices montre qu'ils permettent de solliciter le muscle droit de l'abdomen, à un niveau suffisant pour provoquer des adaptations neuro-musculaires. Cependant, la position adoptée lors du crunch sur machine implique un fort recrutement du muscle droit fémoral, fléchisseur de la hanche. Cette forte sollicitation peut être néfaste pour les personnes souffrant du bas du dos, et pourrait induire ces douleurs à moyen- et à long-terme chez des personnes saines. Dans ce cas, la version du crunch sur swiss ball avec résistance élastique semble la mieux adaptée, tout en permettant un recrutement significativement supérieur du droit de l'abdomen.
Il est intéressant de noter que le travail sur Swiss Ball n'a pas induit d'activités EMG supérieures pour les autres muscles de la cavité abdominale. Considérée comme une surface instable, la Swiss Ball est censée permettre une sollicitation supérieure des muscles pour stabiliser le corps lors d'un exercice. Le poids du corps et la position des pieds permettent peut-être d'assurer une plus grande stabilité et de fixer la Swiss Ball. Enfin, si le renforcement des muscles abdominaux globaux peut être bénéfique pour la stabilité du rachis et la diminution des douleurs lombaires, il est important de considérer conjointerment le renforcement des muscles locaux (i.e., transverse et multifide), afin de ne pas créer de déséquilibre fonctionnel. En d'autres termes, il est nécessaire que les muscles locaux puissent contrôler la force générée par les muscles globaux.
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