Différences EMG entre l'hyperextension et l'hyperextension inversée : quel exercice choisir pour l’Erector Spinae, le Gluteus Max et le Biceps Fémoral et pourquoi ?

Jun 24 / Arnaud BRUCHARD
Les principaux muscles extenseurs de la hanche (fessiers et ischio-jambiers) font partie de la chaîne postérieure et sont indispensables à la production de force pour accélérer le centre de masse d'un individu dans une direction donnée, lors de l'exécution de tâches athlétiques. L'extension de hanche a donc été mise en évidence comme un facteur clé du sprint, du saut et des mouvements latéraux. Les extenseurs de hanche sont également essentiels à la production d'une force rapide lors de nombreuses actions de décélération, à la fois comme mécanisme de réduction du risque de blessure et pour augmenter la performance de ces tâches. Lors de la décélération rapide pendant les atterrissages de saut et pendant les changement de direction (COD), ils atténuent également les forces de réaction au sol autour du genou, contribuant à la performance de changement de direction et à l'amélioration de la mécanique d'atterrissage. Le développement approprié de la musculature du tronc peut également contribuer à :

  • l'amélioration des performances, en particulier lors des changement de direction, grâce au transfert efficace de la force générée par le bas du corps à travers toute la chaîne cinétique.
  • au contrôle lombo-pelvien, qui a été identifié comme étant particulièrement important pour aider à éviter l'apparition de blessures aux ischio-jambiers lors de la course à grande vitesse.

    Il est donc important de     développer la musculature de la chaîne postérieure, en particulier dans les sports qui impliquent des accélérations et des décélérations rapides, ainsi que la course à grande vitesse, afin de maximiser les performances et de réduire potentiellement le risque de blessure. Mais seulement, il est indispensable de bien choisir les exercices. 
Jusqu'à récemment, peu de recherches ont été menées sur l'hyperextension (HE), parfois appelée extension de hanche à 90°, et l'hyperextension inverse (RHE) bien que ces exercices soient utilisés  par les athlètes de compétition. La RHE exige des athlètes qu'ils suspendent le bas de leur corps en position couchée à une plate-forme rembourrée, parallèlement à un pendule auquel les pieds sont attachés et où les athlètes peuvent étendre la hanche tout en maintenant un genou étendu, en tirant leurs membres inférieurs de ~90° de flexion de la hanche à ~0° de flexion de la hanche.

Cuthbert et al. ont réalisé une étude qui avait pour objectif d'évaluer les différences EMG de surface de l'Erector Spinae (ES), du Gluteus Max (GMax) et du Biceops Fémoral (BF) bilatéralement pendant les phases d'extension et de flexion de l'HE et du RHE. Ils ont émis l'hypothèse que le pic et la moyenne de l'EMG seraient globalement plus élevés dans le RHE par rapport au HE en raison d'une plus grande longueur de levier. 

hyperextension et hyperextension inversée pour l'erector spinae
 A) l'hyperextension et B) l'hyperextension inversée. 

Méthode 

  • Les sujets ont effectué trois répétitions des deux exercices dans un ordre aléatoire. Auparavant, chaque sujet a effectué trois contractions isométriques volontaires maximales MVIC pendant deux exercices différents (extension de la hanche et extension du dos) pour permettre la normalisation de l'EMG pendant les exercices HE et RHE. Chaque exercice était divisé en une phase d'extension et de flexion, avec une brève pause, lors de l'extension complète, pour permettre la différenciation du signal EMG entre les deux phases.
  • Sept hommes et trois femmes (âge = 23±4 ans, taille = 175,9±6,9 cm ; poids = 75,2±9,7 kg), tous s'entraînaient de manière récréative depuis au moins 6 mois avant de prendre part à cette étude et étaient tous familiers avec les exercices.
  • Au départ, les sujets ont effectué deux contractions isométriques maximales volontaires (MVIC), dont une extension lombaire et une extension de la hanche en décubitus ventral, afin de normaliser les valeurs EMG dynamiques.
  • Les instructions " levez votre talon vers le plafond " et " levez votre poitrine vers le plafond " ont été utilisées pour l'extension de la hanche et l'extension du dos, respectivement. Les sujets ont également reçu pour instruction de contracter leur muscle aussi fort et aussi vite que possible pour chaque essai, afin d'atteindre la force maximale. Un repos de deux minutes était prévu entre chaque essai.
  • Les sujets ont effectué trois répétitions du HE et trois répétitions du RHE sur un PowerLift, dans un ordre aléatoire où toutes les répétitions du HE étaient suivies du RHE ou vice versa, avec une minute de repos entre les répétitions. Les sujets devaient rester aussi détendus que possible avant de commencer la phase d'extension, faire une pause à la fin de cette phase avant de recevoir l'ordre de " fléchir " pour commencer la phase de flexion. Les participants devaient effectuer une cadence d'une seconde pour les phases d'extension et de flexion dans toute l'amplitude du mouvement, ce qui était comparable entre les exercices.

Résultats

  • L'EMG a démontré une bonne à excellente fiabilité entre les répétitions avec une variabilité acceptable (<10 %) dans toutes les conditions, à l'exception du GMax de pointe et du BF moyen, tous deux pendant la phase d'extension de l'HE (10,86 % et 10,35%, respectivement).
  • Pour tous les groupes musculaires, l'EMG de pointe pendant la phase d'extension était une activation significativement plus importante pendant le RHE, avec des amplitudes modérées par rapport au HE. Un schéma similaire a également été démontré pendant la phase de flexion, le RHE démontrant un pic EMG significativement plus important avec un effet modéré à important par rapport au HE.
  • L'EMG moyen a suivi un schéma similaire pour l'ES et le GMax dans les phases d'extension et de flexion du RHE présentant des différences significatives et modérées à importantes par rapport au HE. Pendant la phase d'extension, le BF a de nouveau provoqué un EMG moyen significativement et modérément supérieur pendant la RHE (39,7±13,4 %) par rapport à la HE (28,5±15,1 %), la phase de flexion a toutefois donné lieu à des différences non significatives et faibles entre la RHE et la HE (28,3±2,3 % et 22,4±13,3 %, respectivement).

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comparaison du pic de contraction sur l'erector spinae

DISCUSSION


Les objectifs de cette étude étaient d'évaluer les différences dans l'EMG de surface de l'ES, du GMax et du BF pendant les phases d'extension et de flexion de l'HE et du RHE. Conformément à l’hypothèse des auteurs, le pic et la moyenne de l'EMG étaient plus élevés pendant le RHE que pendant l'HE. Des différences modérées à importantes ont été observées dans l'EMG de pointe des trois muscles pendant les phases d'extension et de flexion du RHE, l'EMG moyen montrant des résultats similaires à l'EMG de pointe pour l'ES et le GMax. L'EMG moyen du BF a montré des différences faibles et non significatives pendant la phase de flexion des exercices. Ces résultats indiquent que le RHE est probablement un exercice plus efficace pour l'entraînement de la chaîne postérieure que le HE en raison des amplitudes EMG provoquées dans les phases d'extension et de flexion de l'exercice. Pendant les phases d'extension et de flexion, le RHE suscite une amplitude EMG modérée à grande significativement plus importante dans l'ES et le GMax. La similitude biomécanique entre les deux exercices ne se reflète pas dans l'ampleur de l'activation par rapport à la capacité maximale du muscle sur le plan isométrique (le MVIC). L'ES produit évidemment le plus grand pourcentage de MVIC, lors de l'exécution du RHE, pendant les deux phases. Si l'on considère les implications de ce résultat dans la pratique, cela peut suggérer que dans certains contextes, tels que la rééducation après une blessure, il faut être prudent dans le choix du RHE en raison de l'activation musculaire très élevée de l’ES et qu'il peut donc être plus approprié d'utiliser l'HE avant de faire progresser l'athlète vers la RHE.

Applications pratiques

Sur la base des différences entre l'HE et le RHE démontrées dans cette étude, les praticiens devraient considérer le RHE comme un exercice d'intensité plus élevée pour les muscles de la chaîne postérieure. Le renforcement des extenseurs de hanche est important pour améliorer différentes tâches athlétiques telles que le sprint et le saut, et les résultats de cette étude suggèrent qu'il est probable que le RHE provoque une augmentation plus importante de la force par rapport à l'HE. Il convient également de noter qu'en raison du faible niveau d'activation observé (< 20 % de MVIC), sans l'intervention nécessaire d'un entraîneur et/ou l'ajout d'une charge, il est peu probable que le HE stimule le GMax dans une mesure suffisamment élevée. De plus, sans repère approprié, l'introduction d'une charge pourrait potentiellement augmenter la charge sur la colonne vertébrale plutôt que de créer un plus grand stimulus pour le GMax, ce dont les praticiens devraient se méfier. 

L'article

Cuthbert M, Ripley NJ, Suchomel TJ, Alejo R, McMahon JJ, Comfort P. Electromyographical Differences Between the Hyperextension and Reverse-Hyperextension. J Strength Cond Res. 2021 Jun 1;35(6):1477-1483. doi: 10.1519/JSC.0000000000004049. PMID: 34027916.


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