Thèse Symbios - Symétrie et Dynamique Musculaire Blessure Inter-Coordination et Optimisation des Stratégies d'Exécution H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris Cité
École doctorale : Sciences du Sport, de la Motricité et du Mouvement Humain
Laboratoire de recherche : Laboratoire Sport, Expertise et Performance
Direction de la thèse : Gaël GUILHEM ORCID 0000000203772060
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-08T23:59:59La caractérisation des asymétries musculosquelettiques représente un enjeu majeur pour le suivi individualisé des athlètes de haut niveau, en particulier après une blessure. Des critères valides sont nécessaires pour objectiver ces asymétries et guider l'individualisation de l'entraînement à visée préventive ou curative. La qualité de cette évaluation influence directement la performance et le retour au sport. Pourtant, aucun consensus n'existe concernant la définition, la mesure et l'interprétation des asymétries inter-membres, cellesci dépendant fortement des méthodes de calcul et des tâches retenues.

Les approches actuelles reposent notamment sur des tests analytiques (comme l'isocinétisme) et des tests fonctionnels (par exemple des sauts). Cependant, ces mesures concordent peu et semblent explorer des dimensions distinctes de la fonction neuromusculaire. Les indicateurs de force, de performance ou d'activité musculaire ne captent qu'une partie des stratégies motrices réellement utilisées, et privilégient souvent des valeurs maximales qui ne reflètent pas la complexité du mouvement.
L'intégration de l'électromyographie de surface et de l'imagerie musculosquelettique permet aujourd'hui d'estimer les contributions relatives des chefs musculaires, offrant un accès à la notion de coordination musculaire. Des travaux récents montrent une grande variabilité des stratégies motrices, même chez des sportifs experts. La blessure peut altérer durablement ces coordinations, entraînant une diminution de contribution du muscle lésé compensée par un synergiste. Le rôle de ces coordinations dans l'expression des asymétries et leur impact sur la performance demeure toutefois insuffisamment exploré.

Les avancées en biomécanique, notamment les modèles de mouvement sans marqueurs, ouvrent la voie à l'étude d'asymétries cinématiques globales, comme les coordinations intersegmentaires. Ces méthodes, non invasives et facilement répétables, présentent un fort potentiel pour le suivi postlésionnel. Cependant, il manque des modèles intégratifs reliant asymétries analytiques, neuromusculaires et fonctionnelles.

Cette thèse vise donc à développer une approche multimodale permettant de mieux décrire et suivre les asymétries musculosquelettiques, notamment après blessure. Elle cherche à identifier et tester la reproductibilité des contributions intermusculaires et intersegmentaires lors de tâches fonctionnelles standardisées, puis à caractériser les asymétries à différents niveaux (force, EMG, coordinations, performance). Elle analysera aussi l'impact de la blessure et des interventions d'entraînement sur l'évolution de ces contributions.
Trois études expérimentales structureront ce travail :
(i) identifier les contributions intermusculaires et intersegmentaires et en évaluer la reproductibilité ;
(ii) caractériser les asymétries intra et intermembres en comparant athlètes asymptomatiques et postlésionnels ;
(iii) étudier leur évolution longitudinale au cours d'un programme de réathlétisation ou d'entraînement individualisé.

L'objectif final est de définir des marqueurs intégrés, fiables et individualisés pour optimiser la gestion de la charge d'entraînement et améliorer le retour à la performance.

La caractérisation des asymétries musculosquelettiques constitue un enjeu dans le suivi individuel des athlètes de haut niveau, notamment dans un contexte post-lésion. L'utilisation de critères valides doit permettre d'objectiver ces asymétries et éclairer la prise de décision en matière d'individualisation de l'entraînement à visée préventive ou curative. De la réussite de cette démarche dépendent l'amélioration de la performance motrice ou la durée et la qualité du retour au sport, à la suite d'une blessure. Cependant, la littérature met en évidence une absence de consensus quant à la définition, la quantification et l'interprétation des asymétries inter-membres, en raison d'une forte dépendance aux méthodes de calcul et aux tâches utilisées (Bishop et al., 2021).
Les approches actuelles reposent principalement sur des évaluations dissociées : d'une part les tests analytiques telle que l'évaluation musculaire mono-segmentaire en condition isocinétique permettant de quantifier les capacités maximales de production de force, et d'autre part les tests fonctionnels (saut vertical, saut avec contre-mouvement, sauts avec rebond, saut en contrebas, ...), reflétant une performance plus écologique.
Cependant, Bishop et al. (2018) soulignent une faible concordance entre ces différentes modalités d'évaluation, suggérant qu'elles explorent des dimensions complémentaires mais distinctes de la fonction neuromusculaire. En particulier, les mesures de force, de performance et d'activité musculaire ne rendent compte que partiellement des stratégies motrices mises en oeuvre par l'individu. Par ailleurs, les conclusions issues de ces protocoles reposent le plus souvent sur des indicateurs isolés et maximaux, qui ne reflètent qu'une fraction de la motricité et réduisent la complexité de la dynamique du mouvement.

This PhD aims to pursue the following objectives through three experimental studies building on the team's previous work:

(i) Identify intermuscular contributions using musculoskeletal modeling and intersegmental contributions using kinematic coordination indices during standardized functional tasks, and assess their inter-trial reproducibility in elite athletes;
(ii) Characterize intra- and inter-limb asymmetries using multiple levels of analysis (strength, muscle activity, intersegmental coordination, and functional performance) and compare these asymmetries between athletes and individuals with asymptomatic and post-injury conditions;
(iii) To study the longitudinal evolution of intermuscular and intersegmental contributions, as well as their asymmetries, during a rehabilitation or individualized training program.

Les développements récents de méthodes émanant du champ de la biomécanique, notamment l'intégration de modèles associés à la quantification du mouvement sans marqueurs, offrent de nouvelles perspectives. Ces approches permettent d'accéder à des asymétries cinématiques globales, telles que les coordinations intersegmentaires, difficilement accessibles via les seuls tests analytiques, fonctionnels ou électromyographiques pris isolément. Elles facilitent également un suivi longitudinal, fréquent et non invasif, renforçant la pertinence du suivi post-lésionnel ou post-interventionnel.
Néanmoins, il persiste un manque de modèles intégratifs permettant de relier les asymétries mesurées aux différents niveaux d'analyse : analytique (production de force), neuromusculaire (activité EMG) et fonctionnel (organisation du mouvement).
Dans ce contexte, cette thèse vise à développer une approche multimodale permettant de mieux décrire et suivre l'évolution des asymétries musculosquelettiques post-lésionnelles et interventionnelles.

Master en STAPS
Compétences en biomécanique musculaire, anatomie fonctionnelle
Compétences en analyse du mouvement
Compétences en imagerie médicale
Compétences en programmation (MatLab, Python, R, Origin)