Reconsidérer le choix des exercices avec l’EMG : faible concordance entre le classement des exercices de hanche basé sur l’EMG des muscles fessiers et la force musculaire

POINTS CLÉS

1. L’électromyographie de surface (EMG de surface ou sEMG) est souvent considérée comme un indicateur de l’efficacité d’un exercice, mais cette hypothèse a été remise en question.
2. Cette étude a comparé le sEMG et la force musculaire estimée du grand fessier (gluteus maximus) et du moyen fessier (gluteus medius) pendant huit exercices de hanche réalisés par 10 à 14 joueuses de football.
3. Les corrélations entre l’amplitude du sEMG et les forces musculaires estimées allaient de 0,29 à 0,56, ce qui suggère que le sEMG ne devrait pas être utilisé seul pour orienter le choix des exercices.

CONTEXTE ET OBJECTIFS

L’électromyographie de surface (EMG de surface ou sEMG), une mesure de l’activation musculaire, est couramment considérée comme un indicateur indirect de l’efficacité d’un exercice à cibler un muscle donné. Par exemple, deux revues systématiques ont identifié un total de 71 études évaluant le sEMG des muscles fessiers (1, 2). Malgré la popularité du sEMG, sa validité en tant que prédicteur des adaptations musculaires a été remise en question. Une revue de 2018 (3) suivie d’un commentaire en 2022 (4) ont soutenu que le sEMG ne permettait pas réellement de prédire les gains en force ou en hypertrophie.

Une mesure alternative de l’efficacité des exercices pourrait être la force musculaire, qui peut être estimée à l’aide d’une modélisation neuromusculosquelettique. Le but de cette étude était de comparer l’amplitude du sEMG et la force musculaire estimée pour le grand fessier (gluteus maximus) et le moyen fessier (gluteus medius) au cours de huit exercices de hanche. Les auteurs ont émis l’hypothèse que la relation entre ces deux mesures serait faible.

L’électromyographie de surface, mesure de l’activation musculaire, est couramment considérée comme un indicateur indirect de l’efficacité des exercices à cibler un muscle donné.

Les cliniciens et cliniciennes ne devraient pas se fier uniquement à l’électromyographie de surface pour sélectionner les exercices ciblant les muscles fessiers.

MÉTHODE

Les données ont été analysées à partir d’une étude antérieure (5) portant sur 14 joueuses de football en bonne santé, avec un âge médian (écart interquartile) de 24,1 ans (6,5). Les participantes ont réalisé huit exercices couramment utilisés en prévention des blessures et en rééducation de la hanche : squats unipodaux, fentes bulgares (split squats), soulevés de terre roumains unipodaux, hip thrusts unipodaux, déplacements latéraux avec bande élastique (banded side-steps), élévations de jambe en décubitus latéral, montées de bassin sur un pied (hip hikes) et planches latérales (side planks) — voir la vidéo 1 pour des exemples. La plupart des exercices ont été effectués avec le poids du corps et avec une charge équivalente à une charge maximale pour 12 répétitions (12RM).

Pendant les exercices, les données de sEMG ont été recueillies au niveau des muscles fessiers, en parallèle avec des enregistrements de la cinématique tridimensionnelle (motion capture) et des données de plates-formes de force. Ces données ont été intégrées dans un modèle neuromusculosquelettique pour estimer les forces musculaires des fessiers. Pour les amplitudes sEMG comme pour les forces musculaires estimées, les valeurs maximales et moyennes normalisées ont été calculées pour chaque exercice et chaque muscle. Les relations entre ces mesures ont été évaluées à l’aide de corrélations de Spearman et de modèles linéaires à effets mixtes.

VIDÉO 1 – EXERCICES DE HANCHE

RÉSULTATS

Les corrélations entre les amplitudes sEMG normalisées (pic et moyenne) et les forces musculaires fessières estimées variaient de 0,29 à 0,56. La seule corrélation statistiquement significative concernait l’amplitude moyenne normalisée du sEMG et la force musculaire estimée du moyen fessier (gluteus medius). Les amplitudes sEMG normalisées expliquaient entre 5 % et 26 % de la variance des forces musculaires estimées (voir Tableau 1).

Pour illustrer ces divergences, prenons l’exemple des hip hikes avec charge 12RM (pour le grand fessier) et des élévations de jambe en décubitus latéral avec charge 12RM (pour le moyen fessier), qui présentaient toutes deux une forte amplitude sEMG, mais une faible force musculaire estimée. À l’inverse, les fentes bulgares 12RM (pour le grand fessier) et les soulevés de terre roumains unipodaux 12RM (pour le moyen fessier) affichaient des amplitudes sEMG relativement faibles mais des forces musculaires estimées élevées. Voir Figure 1.

LIMITES

Cette étude était limitée par un échantillon relativement restreint de participantes (10–14), avec seulement deux muscles évalués. Néanmoins, la robustesse des analyses a été renforcée par un nombre important de répétitions réalisées lors de divers exercices et dans différentes conditions de charge, ce qui a permis d’obtenir environ 1000 points de données pour l’analyse. Étant donné le focus sur les muscles fessiers, il convient de faire preuve de prudence lorsqu’on généralise ces résultats à d’autres groupes musculaires.

IMPLICATIONS CLINIQUES

Les cliniciens et cliniciennes partent souvent du principe que l’électromyographie de surface (sEMG) constitue un indicateur valide de l’efficacité d’un exercice à cibler un muscle en vue de gains en force et en hypertrophie. Ainsi, ils peuvent choisir des exercices sur la base d’un grand nombre d’études classant les exercices selon l’amplitude du sEMG pour divers muscles (par exemple, les muscles fessiers [1, 2]).

Des critiques récentes ont remis en question ces postulats (3, 4), et les données de la présente étude appuient ces préoccupations. Les auteurs et autrices ont qualifié la relation entre les amplitudes sEMG et les forces musculaires estimées au niveau des muscles fessiers de « faible » (ρ < 0,7). Il convient toutefois de noter que le seuil de 0,7 pour le coefficient ρ de Spearman est particulièrement strict. Bien que ρ < 0,7 ait été considéré comme faible selon les critères de cette étude, d'autres cadres d’interprétation pourraient classer certaines des corrélations observées – en particulier pour le moyen fessier (gluteus medius) – comme « modérées ».

En somme, les amplitudes sEMG et les forces musculaires estimées peuvent être légèrement liées, mais leur relation est probablement plus faible que ce que supposent de nombreux collègues. Ces résultats suggèrent qu’il ne faut pas s’appuyer uniquement sur le sEMG pour sélectionner des exercices visant les muscles fessiers. Lorsque cela est possible, il est préférable de choisir des exercices soutenus par des données longitudinales démontrant des gains en force et en hypertrophie. En l’absence de telles données, il peut être pertinent de privilégier des exercices permettant une charge relativement lourde, en particulier ceux qui sollicitent les muscles dans une position de grande longueur (6).

+RÉFÉRENCES

Collings T, Bourne M, Barrett R, Meinders E, Gonçalves B, Shield A, Diamond L (2025). Reconsidering exercise selection with EMG: Poor agreement between ranking hip exercises with gluteal EMG and muscle force. Medicine & Science in Sports & Exercise. Advance online publication.

RÉFÉRENCES CITÉES

1. Neto, W. K., Soares, E. G., Vieira, T. L., Aguiar, R., Chola, T. A., Sampaio, V. L., & Gama, E. F. (2020). Gluteus maximus activation during common strength and hypertrophy exercises: A systematic review. Journal of Sports Science and Medicine, 19(1), 195–203.
2. Moore, D., Semciw, A. I., & Pizzari, T. (2020). A systematic review and meta analysis of common therapeutic exercises that generate highest muscle activity in the gluteus medius and gluteus minimus segments. International Journal of Sports Physical Therapy, 15(6), 856–881.
3. Vigotsky, A. D., Halperin, I., Lehman, G. J., Trajano, G. S., & Vieira, T. M. (2018). Interpreting signal amplitudes in surface electromyography studies in sport and rehabilitation sciences. Frontiers in Physiology, 8, 985.
4. Vigotsky, A. D., Halperin, I., Trajano, G. S., & Vieira, T. M. (2022). Longing for a longitudinal proxy: Acutely measured surface EMG amplitude is not a validated predictor of muscle hypertrophy. Sports Medicine, 52(2), 193–199.
5. Collings, T. J., Bourne, M. N., Barrett, R. S., Meinders, E., Gonçalves, B. A. M., Shield, A. J., & Diamond, L. E. (2023). Gluteal muscle forces during hip focused injury prevention and rehabilitation exercises. Medicine & Science in Sports & Exercise, 55(4), 650–660.
6. Schoenfeld, B. J., Grgic, J., Ogborn, D., & Krieger, J. W. (2017). Strength and hypertrophy adaptations between low- vs. high-load resistance training: A systematic review and meta-analysis. Journal of Strength and Conditioning Research, 31(12), 3508–3523.