appareil flexible multiprises : analyse de l'activation musculaire et

APPAREIL FLEXIBLE MULTIPRISES : ANALYSE DE L’ACTIVATION
MUSCULAIRE ET COMPARAISON AVEC LE DEVELOPPE COUCHE
Pierre Giorgio 1 , Pierre Samozino 2 , Jean-Benoît Morin 2
1 Département STAPS, Université de Saint-Étienne – Sveltus, Roche-la-Molière, France
2 UR Physiologie et Physiopathologie de l’Exercice et Handicap (EA 3062), Université de Saint-Étienne, Médecine
du sport et Myologie - CHU Bellevue, France
INTRODUCTION
Le principe des exercices classiques de musculation
est de réaliser des mouvements contre une
résistance, représentée par le simple poids du corps,
une charge additionnelle (haltères, machines…) ou
encore une résistance élastique. Certains auteurs
tels que Myers et al. (2005) ou Illyes et Kiss (2005)
se sont intéressés à ce dernier type de matériel en
comparant la sollicitation musculaire qu’ils
engendrent par rapport aux exercices de mobilisation
de charges constantes. L’appareil étudié ici
(Flexoring, Sveltus, Roche-la-Molière, France), peut
être défini comme un Appareil Flexible Multiprises
(AFM), et se positionne dans cette dernière
catégorie.
Le but de cette étude est de comparer l’utilisation de
cet AFM avec un exercice classique de mobilisation
de charge : le développé couché (DC) par la
technique de l’électromyographie (EMG) de surface,
qui permet de mesurer l’activation musculaire.
MATERIEL ET METHODES
L’AFM possède 4 prises (figure 1) de niveaux de
difficulté différents, pour lesquelles des tests
préalables de force de compression et de raideur
maximales ont été réalisés (Prise 1 : 13,7kg,
270N/m ; Prise 2 : 10,4kg, 268N/m ; Prise 3 : 16,5kg,
470N/m ; Prise 4 : 20,1kg, 395N/m)
Fig.1 : sujet réalisant le mouvement étudié avec la
prise 1 de l’AFM. Les 4 prises possibles sont
représentées à droite
13 hommes sains et actifs (âge : 24,6 ± 3,3 ans;
taille 177 ± 7,0 cm ; poids : 76,4 ± 10,6 kg) ont été
recrutés. Ils ont tous effectué une 1 ère séance qui a
permis de déterminer la répétition maximale (RM) ou
charge maximale qu’ils étaient capable de mobiliser
sur une répétition au développé couché (100%RM
DC : 68,1 ± 12,5kg).
1
2
3
4
Une semaine plus tard, la 2 e séance correspondant
aux mesures EMG était effectuée. Pour chaque sujet,
la peau a été préparée (rasage, ponçage, nettoyage
à l’alcool, séchage) en vue de la pose des
électrodes. Sur les 3 muscles étudiés (grand
pectoral, deltoïde antérieur et triceps brachial) 2
électrodes Ag/AgCl ont été placées (coté droit) dans
le sens des fibres du muscle et une électrode de
référence a été posée au niveau de l’acromion.
Les données EMG sont collectées après
amplification (Eisa 16-4, Fribourg, Germany) grâce à
une carte d’acquisition de type DAQCard-6062E
(National Instruments, Austin, USA) gérée par le
logiciel Imago développé sous Labview (National
Instrument, Austin, USA). Le filtre choisi est un filtre à
bande passante 5-500Hz. La fréquence d’acquisition
est de 1000 Hz et le gain total d’amplification de
2500.
Lors de l’exercice étudié avec l’AFM, le sujet monte
ses coudes et ses avants bras légèrement en
dessous de l’horizontale, l’angle des coudes étant
inférieur à 90° (figure 1). Il faut effectuer une
compression maximale en s’arrêtant juste avant que
les poignées de la prise utilisée ne se touchent en fin
de mouvement.
Pour le développé couché : la barre n’est pas guidée,
la largeur de la prise correspond à 2 fois la largeur
entre les 2 acromions du sujet (Lehmann, 2005), les
coudes sont placés sous la barre qui est posée sur
des supports au dessus de la poitrine du sujet qui
n’effectue ainsi qu’un mouvement concentrique. La
barre est ensuite repositionnée sur les supports par
deux expérimentateurs.
9 exercices ont été réalisés dans un ordre aléatoire:
AFM pour chaque prise et DC avec différentes
charges (20%RM, 40%RM, 60%RM, 80%RM et
100%RM).
Le traitement des données EMG a été effectué par la
technique RMS (Root Mean Square) sur une fenêtre
temporelle de 200 ms. La valeur maximale (EMGpic)
de l’EMG a été ainsi obtenue.
Pour chaque exercice et pour chaque muscle, les
moyennes des valeurs d’EMGpic ont été calculées.
Ces moyennes ont ensuite été exprimées en fonction
de celles mesurées lors du DC 100%RM. Ainsi pour
un développé couché à 1RM (à 100% de charge)
l’activation musculaire (valeur EMGpic) est de 100.
Une analyse statistique (analyse de variance à 1
facteur avec un test post-hoc de Scheffe) a été
utilisée pour déterminer si la prise de l’AFM entraînait
une différence significative (p ≤ 0,05) du niveau
d’activation musculaire et ce pour chaque muscle.
Par ailleurs, l’activation engendrée par l’utilisation de
l’AFM a été exprimée en fonction de celles observées
lors des DC.

RESULTATS
La figure 2 représente, pour les 3 muscles étudiés,
l’augmentation linéaire de l’activation musculaire
avec l’augmentation de la charge utilisée au DC (r 2 >
0,976, p < 0,04%). Ainsi grâce aux équations de
régression linéaire tracées entre les charge
mobilisées et l’activation qu’elles engendrent lors du
DC, les « équivalents charge DC » correspondant à
chaque prise de l’AFM peuvent être calculés à partir
des valeurs d’EMGpic (exprimée en % EMGpic DC
100%RM).
Activation musculaire
(%EMGpic 100%RM)
100
100
80
60
40
20
80
60
40
20
0
0
0 20 40 60 80 100
Charge (en %)
Activation musculaire
(%EMGpic 100%RM)
100
80
60
40
20
0
0 20 40 60 80 100
Activation musculaire
(%EMGpic 100%RM)
Charge (en %)
0 20 40 60 80 100
Charge (en %)
Fig. 2. Evolution de l’activation musculaire du grand
pectoral (a), du deltoïde antérieur (b) et du triceps
brachial (c) en fonction du % de charge utilisée au
développé couché et position des prises de l’AFM
DISCUSSION
Les pourcentages de charge pour les 4 prises de
l’AFM et pour chaque muscle (figure 2) donnent
comme première information un ordre des prises en
ce qui concerne le niveau de difficulté. Ainsi pour les
3 muscles étudiés, les prises 1 et 2 sont très
proches, puis vient la prise 3 et enfin la prise 4 qui
correspond au plus grand pourcentage de charge
possible avec l’AFM. Une autre information est que
pour l’exercice étudié, les muscles principaux
intervenant dans le mouvement sont le grand
pectoral puis le deltoïde antérieur. Le triceps brachial
ne joue qu’un rôle secondaire (les prises 1 et 2 ne
permettent d’ailleurs pas de le faire s’activer de façon
significative).
L’analyse statistique de la variance a montré que
pour le grand pectoral l’activation musculaire est
significativement différente entre les prises 1 et 4 et
entre la prise 2 et les prises 3 et 4. Pour le deltoïde
antérieur il y a une différence significative entre la
prise 1 et les prises 3 et 4 et entre la prise 2 et les
prises 3 et 4. Enfin pour le triceps brachial l’activation
est significativement différente entre les prises 1 et 4
et les prises 2 et 4.
Grâce à ses différentes prises, l’AFM permet par
conséquent un travail du grand pectoral et du
deltoïde antérieur à différentes intensités pour
l’exercice étudié correspondant à des charges de DC
allant de 20 % à plus de 50 % de 1 RM. Ces résultats
peuvent être mis en relation avec ceux de Cogley et
al. (2005) qui ont étudié l’influence de la position des
mains sur l’activation musculaire lors d’exercices de
pompes ou encore avec ceux de Lehmann (2005) qui
lui s’est intéressé à l’influence de la position des
mains au développé couché. Il apparaît ainsi que
l’AFM se comporte comme les autres appareils de
musculation : suivant la position adoptée le travail
musculaire obtenu sera différent.
Concernant l’aspect musculation, lors du travail des
pectoraux, l’AFM apparaît comme un bon appareil
permettant un échauffement (avec les prises 1 et 2)
puis un travail de renforcement (avec les prises 3 et
4) en effectuant plusieurs séries de plusieurs
répétitions. En effet l’activation maximale qu’il
engendre atteint selon les muscles étudiés 28 à 52 %
de celle rencontrée lors d’une répétition maximale en
développé couché.
RÉFÉRENCES
Cogley RM, Archambault TA, Fibeger JF, Koverman
MM, Youdas JW et Hollman JH (2005). Comparison of
muscle activation using various hand positions during
the push-up exercise. Journal of Strength and
Conditioning Research, 19(3), 628–633.
Illyes A et Kiss RM (2005). Shoulder muscle activity
during pushing, pulling, elevation and overhead throw.
Journal of Electromyography and Kinesiology 15: 282–
289
Lehman GJ (2005). The influence of grip width and
forearm pronation/supination on upper-body myoelectric
activity during the flat bench press. Journal of Strength
and Conditioning Research, 19(3), 587–591.
Myers JB, Pasquale MR, Laudner KG, Sell TC,
Bradley JP et Lephart SM (2005). On-the-Field
Resistance-Tubing Exercises for Throwers: An
Electromyographic Analysis. Journal of Athletic Training;
40(1):15–22.

APPAREIL FLEXIBLE MULTIPRISES : ANALYSE DE L’ACTIVATION
MUSCULAIRE ET COMPARAISON AVEC LE DEVELOPPE COUCHE
Pierre Giorgio 1 , Pierre Samozino 2 , Jean-Benoît Morin 2
1 Département STAPS, Université de Saint-Étienne – Sveltus, Roche-la-Molière, France
2 UR Physiologie et Physiopathologie de l’Exercice et Handicap (EA 3062), Université de Saint-Étienne, Médecine
du sport et Myologie - CHU Bellevue, France
INTRODUCTION
Le principe des exercices classiques de musculation
est de réaliser des mouvements contre une
résistance, représentée par le simple poids du corps,
une charge additionnelle (haltères, machines…) ou
encore une résistance élastique. Certains auteurs
tels que Myers et al. (2005) ou Illyes et Kiss (2005)
se sont intéressés à ce dernier type de matériel en
comparant la sollicitation musculaire qu’ils
engendrent par rapport aux exercices de mobilisation
de charges constantes. L’appareil étudié ici
(Flexoring, Sveltus, Roche-la-Molière, France), peut
être défini comme un Appareil Flexible Multiprises
(AFM), et se positionne dans cette dernière
catégorie.
Le but de cette étude est de comparer l’utilisation de
cet AFM avec un exercice classique de mobilisation
de charge : le développé couché (DC) par la
technique de l’électromyographie (EMG) de surface,
qui permet de mesurer l’activation musculaire.
MATERIEL ET METHODES
L’AFM possède 4 prises (figure 1) de niveaux de
difficulté différents, pour lesquelles des tests
préalables de force de compression et de raideur
maximales ont été réalisés (Prise 1 : 13,7kg,
270N/m ; Prise 2 : 10,4kg, 268N/m ; Prise 3 : 16,5kg,
470N/m ; Prise 4 : 20,1kg, 395N/m)
Fig.1 : sujet réalisant le mouvement étudié avec la
prise 1 de l’AFM. Les 4 prises possibles sont
représentées à droite
13 hommes sains et actifs (âge : 24,6 ± 3,3 ans;
taille 177 ± 7,0 cm ; poids : 76,4 ± 10,6 kg) ont été
recrutés. Ils ont tous effectué une 1 ère séance qui a
permis de déterminer la répétition maximale (RM) ou
charge maximale qu’ils étaient capable de mobiliser
sur une répétition au développé couché (100%RM
DC : 68,1 ± 12,5kg).
1
2
3
4
Une semaine plus tard, la 2 e séance correspondant
aux mesures EMG était effectuée. Pour chaque sujet,
la peau a été préparée (rasage, ponçage, nettoyage
à l’alcool, séchage) en vue de la pose des
électrodes. Sur les 3 muscles étudiés (grand
pectoral, deltoïde antérieur et triceps brachial) 2
électrodes Ag/AgCl ont été placées (coté droit) dans
le sens des fibres du muscle et une électrode de
référence a été posée au niveau de l’acromion.
Les données EMG sont collectées après
amplification (Eisa 16-4, Fribourg, Germany) grâce à
une carte d’acquisition de type DAQCard-6062E
(National Instruments, Austin, USA) gérée par le
logiciel Imago développé sous Labview (National
Instrument, Austin, USA). Le filtre choisi est un filtre à
bande passante 5-500Hz. La fréquence d’acquisition
est de 1000 Hz et le gain total d’amplification de
2500.
Lors de l’exercice étudié avec l’AFM, le sujet monte
ses coudes et ses avants bras légèrement en
dessous de l’horizontale, l’angle des coudes étant
inférieur à 90° (figure 1). Il faut effectuer une
compression maximale en s’arrêtant juste avant que
les poignées de la prise utilisée ne se touchent en fin
de mouvement.
Pour le développé couché : la barre n’est pas guidée,
la largeur de la prise correspond à 2 fois la largeur
entre les 2 acromions du sujet (Lehmann, 2005), les
coudes sont placés sous la barre qui est posée sur
des supports au dessus de la poitrine du sujet qui
n’effectue ainsi qu’un mouvement concentrique. La
barre est ensuite repositionnée sur les supports par
deux expérimentateurs.
9 exercices ont été réalisés dans un ordre aléatoire:
AFM pour chaque prise et DC avec différentes
charges (20%RM, 40%RM, 60%RM, 80%RM et
100%RM).
Le traitement des données EMG a été effectué par la
technique RMS (Root Mean Square) sur une fenêtre
temporelle de 200 ms. La valeur maximale (EMGpic)
de l’EMG a été ainsi obtenue.
Pour chaque exercice et pour chaque muscle, les
moyennes des valeurs d’EMGpic ont été calculées.
Ces moyennes ont ensuite été exprimées en fonction
de celles mesurées lors du DC 100%RM. Ainsi pour
un développé couché à 1RM (à 100% de charge)
l’activation musculaire (valeur EMGpic) est de 100.
Une analyse statistique (analyse de variance à 1
facteur avec un test post-hoc de Scheffe) a été
utilisée pour déterminer si la prise de l’AFM entraînait
une différence significative (p ≤ 0,05) du niveau
d’activation musculaire et ce pour chaque muscle.
Par ailleurs, l’activation engendrée par l’utilisation de
l’AFM a été exprimée en fonction de celles observées
lors des DC.

RESULTATS
La figure 2 représente, pour les 3 muscles étudiés,
l’augmentation linéaire de l’activation musculaire
avec l’augmentation de la charge utilisée au DC (r 2 >
0,976, p < 0,04%). Ainsi grâce aux équations de
régression linéaire tracées entre les charge
mobilisées et l’activation qu’elles engendrent lors du
DC, les « équivalents charge DC » correspondant à
chaque prise de l’AFM peuvent être calculés à partir
des valeurs d’EMGpic (exprimée en % EMGpic DC
100%RM).
Activation musculaire
(%EMGpic 100%RM)
100
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Charge (en %)
Activation musculaire
(%EMGpic 100%RM)
100
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Activation musculaire
(%EMGpic 100%RM)
Charge (en %)
0 20 40 60 80 100
Charge (en %)
Fig. 2. Evolution de l’activation musculaire du grand
pectoral (a), du deltoïde antérieur (b) et du triceps
brachial (c) en fonction du % de charge utilisée au
développé couché et position des prises de l’AFM
DISCUSSION
Les pourcentages de charge pour les 4 prises de
l’AFM et pour chaque muscle (figure 2) donnent
comme première information un ordre des prises en
ce qui concerne le niveau de difficulté. Ainsi pour les
3 muscles étudiés, les prises 1 et 2 sont très
proches, puis vient la prise 3 et enfin la prise 4 qui
correspond au plus grand pourcentage de charge
possible avec l’AFM. Une autre information est que
pour l’exercice étudié, les muscles principaux
intervenant dans le mouvement sont le grand
pectoral puis le deltoïde antérieur. Le triceps brachial
ne joue qu’un rôle secondaire (les prises 1 et 2 ne
permettent d’ailleurs pas de le faire s’activer de façon
significative).
L’analyse statistique de la variance a montré que
pour le grand pectoral l’activation musculaire est
significativement différente entre les prises 1 et 4 et
entre la prise 2 et les prises 3 et 4. Pour le deltoïde
antérieur il y a une différence significative entre la
prise 1 et les prises 3 et 4 et entre la prise 2 et les
prises 3 et 4. Enfin pour le triceps brachial l’activation
est significativement différente entre les prises 1 et 4
et les prises 2 et 4.
Grâce à ses différentes prises, l’AFM permet par
conséquent un travail du grand pectoral et du
deltoïde antérieur à différentes intensités pour
l’exercice étudié correspondant à des charges de DC
allant de 20 % à plus de 50 % de 1 RM. Ces résultats
peuvent être mis en relation avec ceux de Cogley et
al. (2005) qui ont étudié l’influence de la position des
mains sur l’activation musculaire lors d’exercices de
pompes ou encore avec ceux de Lehmann (2005) qui
lui s’est intéressé à l’influence de la position des
mains au développé couché. Il apparaît ainsi que
l’AFM se comporte comme les autres appareils de
musculation : suivant la position adoptée le travail
musculaire obtenu sera différent.
Concernant l’aspect musculation, lors du travail des
pectoraux, l’AFM apparaît comme un bon appareil
permettant un échauffement (avec les prises 1 et 2)
puis un travail de renforcement (avec les prises 3 et
4) en effectuant plusieurs séries de plusieurs
répétitions. En effet l’activation maximale qu’il
engendre atteint selon les muscles étudiés 28 à 52 %
de celle rencontrée lors d’une répétition maximale en
développé couché.
RÉFÉRENCES
Cogley RM, Archambault TA, Fibeger JF, Koverman
MM, Youdas JW et Hollman JH (2005). Comparison of
muscle activation using various hand positions during
the push-up exercise. Journal of Strength and
Conditioning Research, 19(3), 628–633.
Illyes A et Kiss RM (2005). Shoulder muscle activity
during pushing, pulling, elevation and overhead throw.
Journal of Electromyography and Kinesiology 15: 282–
289
Lehman GJ (2005). The influence of grip width and
forearm pronation/supination on upper-body myoelectric
activity during the flat bench press. Journal of Strength
and Conditioning Research, 19(3), 587–591.
Myers JB, Pasquale MR, Laudner KG, Sell TC,
Bradley JP et Lephart SM (2005). On-the-Field
Resistance-Tubing Exercises for Throwers: An
Electromyographic Analysis. Journal of Athletic Training;
40(1):15–22.