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Neuromuscular and muscle-tendon system adaptations to isotonic and isokinetic eccentric exercise - 04/08/10

Doi : 10.1016/j.rehab.2010.04.003 
G. Guilhem, C. Cornu, A. Guével
EA 4334, UFR STAPS, laboratoire motricité, interactions, performance, université de Nantes, 25 bis, boulevard Guy-Mollet, BP 72206, 44322 Nantes cedex 3, France 

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Abstract

Objective

To present the properties of an eccentric contraction and compare neuromuscular and muscle-tendon system adaptations induced by isotonic and isokinetic eccentric trainings.

Synthesis

An eccentric muscle contraction is characterized by the production of muscle force associated to a lengthening of the muscle-tendon system. This muscle solicitation can cause micro lesions followed by a regeneration process of the muscle-tendon system. Eccentric exercise is commonly used in functional rehabilitation for its positive effect on collagen synthesis but also for resistance training to increase muscle strength and muscle mass in athletes. Indeed, eccentric training stimulates muscle hypertrophy, increases the fascicle pennation angle, fascicles length and neural activation, thus inducing greater strength gains than concentric or isometric training programs. Eccentric exercise is commonly performed either against a constant external load (isotonic) or at constant velocity (isokinetic), inducing different mechanical constraints. These different mechanical constraints could induce structural and neural adaptive strategies specific to each type of exercise.

Conclusion

The literature tends to show that isotonic mode leads to a greater strength gain than isokinetic mode. This observation could be explained by a greater neuromuscular activation after IT training. However, the specific muscle adaptations induced by each mode remain difficult to determine due to the lack of standardized, comparative studies.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Objectif

Présenter les propriétés de la contraction excentrique et comparer les adaptations neuromusculaires et musculo-tendineuses induites par les modes isotonique et isocinétique.

Synthèse

Une contraction musculaire excentrique se caractérise par la production d’une force musculaire associée à un allongement du complexe muscle-tendon. Cette sollicitation musculaire peut provoquer des microlésions auxquelles succèdent des processus de régénération des structures musculaires et tendineuses. L’exercice excentrique est donc utilisé en rééducation fonctionnelle pour son effet positif sur la synthèse du collagène et dans le domaine de l’entraînement pour développer la force et la masse musculaire. L’entraînement excentrique stimule en effet l’hypertrophie musculaire, augmente l’angle de pennation, la longueur des fascicules musculaires et l’activation nerveuse, engendrant ainsi des gains de force supérieurs aux entraînements concentriques ou isométriques. L’exercice excentrique peut être réalisé contre une charge externe constante (isotonique) ou à vitesse constante (isocinétique). Ces contraintes mécaniques différentes pourraient induire des adaptations structurales et nerveuses spécifiques à chaque mode d’exercice.

Conclusion

La littérature semble montrer que le mode isotonique induit des gains de force supérieurs au mode isocinétique, ce qui pourrait s’expliquer par une augmentation de l’activation neuromusculaire plus importante. Toutefois, les adaptations induites par chaque modalité restent difficiles à déterminer, en l’absence d’études comparatives standardisées.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Lengthening contraction, Isotonic, Isokinetic, Muscle architecture, Electromyography

Mots clés : Contraction excentrique, Isotonique, Isocinétique, Architecture musculaire, Électromyographie


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