Soutenance de thèse de Marine DEVISE

Ce travail s'intéresse à deux disciplines qui sont, à première vue, très différentes : la course à pied et l’escalade. Pourtant, toutes deux sont des activités de locomotion dans lesquelles le système musculosquelettique doit s'adapter à l'environnement et où l'expertise se traduit par des adaptations physiologiques et biomécaniques profondes. L’exploration de ces adaptations peut être menée par des études en laboratoire grâce à des outils et/ou des méthodes de mesure précis, ou in situ, avec des outils et méthodes souvent empiriques et moins précises. L'enjeu de ce travail était d’asseoir la possibilité de développer de nouvelles méthodes de mesure capables d’identifier précisément ces facteurs d’adaptation en condition écologique. La première étape de ce travail a donc consisté à développer des outils et des méthodes de mesure de terrain et également à définir les déterminants clés de la performance dans ces deux sports. Selon cette idée, une nouvelle méthode de calcul pour mesurer le travail mécanique externe en course à pied a été proposée et validée à différentes vitesses. En escalade, une prise d’entraînement instrumentée a été développée. En se basant sur la mesure de force, cet outil a permis de mettre en lumière que la performance ne dépend pas seulement de la capacité des doigts, mais aussi de la capacité des bras et des épaules ainsi que de la coordination du corps. Dans un second temps, ces outils et méthodes ont été mis en œuvre pour étudier l’influence de facteurs extrinsèques ou intrinsèques sur les déterminants clés de la performance des coureurs et grimpeurs. En course à pied, il s’agissait d’étudier l’influence du drop de la chaussure sur la mécanique des coureurs tandis qu’en escalade, il s’agissait (i) d’étudier l'impact de la profondeur de prise sur les capacités de puissance des grimpeurs, (ii) de quantifier les bénéfices de différents entraînements des doigts d’une part, et des bras de l’autre, (iii) tout en soulignant le rôle des muscles extenseurs des doigts sur le risque potentiel de blessure. Au-delà de contribuer à l'avancée des con-naissances et des méthodes dans ces deux disciplines, ce travail représente une preuve de concept et une démarche pouvant inspirer et guider d'autres sports dans cette perspective. Ce travail trouve également des applications industrielles puisque les outils et les connaissances développés en escalade sont actuellement utilisés par les fédérations sportives et ont abouti à la création d'une start-up.

This thesis focuses on two seemingly disparate disciplines at first glance: running and climbing. However, both are locomotor activities in which the musculoskeletal system must adapt to environmental constraints, and expertise leads to profound physiological and biomechanical adaptations. These adaptations can be explored either through laboratory studies using precise measurement tools and/or methods or in situ, using tools and methods that are often empirical and less precise. The objective of this work was to determine whether new measurement techniques could be developed to accurately identify these adaptation factors under ecological conditions. The initial stage of this project involved developing field measurements tools and methods, in addition to defining the key determinants of performance in both sports. Based on these considerations, a new calculation method for measuring external mechanical work in running was proposed and validated across a range of speeds. For climbing, an instrumented fingerboard has been developed. This tool, based on force measurement, highlighted that performance depends not only on finger capacity, but also on arm and shoulder capacity, as well as body coordination. Secondly, these tools and methods were employed to investigate the impact of extrinsic or intrinsic factors on the key determinants of runners’ and climbers’ performance. In the context of running, the objective was to observe the influence of shoe drop on runners' mechanics. The climbing study had three aims: (i) to study the impact of grip depth on climbers' power capacities, (ii) to quantify the benefits of different training sessions for the fingers on one side and the arms on the other, and (iii) to highlight the role of the finger extensor muscles in the potential risk of injury. In addition to contributing to the advancement of knowledge and methods in these two disciplines, this work serves as a proof-of-concept and an approach that can inspire and guide other sports in these disciplines. Furthermore, the findings have industrial applications, as the tools and knowledge developed in climbing are currently being used by sports federations and have led to the establishment of a start-up company.