Relationship between running intensity, muscle activation, and stride kinematics during an incremental protocol

SummaryObjectiveTo analyze the effect of running intensity on stride length (SL), stride frequency (SF), stride time (ST) and the electromyographic signal of the rectus femoris (RF), vastus lateralis (VL), vastus medialis (VM), tibialis anterior (TA), biceps femoris (BF) and gastrocnemius lateralis (GL) muscles.MethodsNine well-trained runners performed an incremental protocol with an initial velocity of 10 km.h−1, and increments of 1 km.h−1 every 3 minutes until exhaustion. The electromyographic activity, SL, SF, ST, inter-stride coefficient of variation, and association between kinematic and electromyographic parameters were calculated at 60%, 80% and 100% of maximum running velocity.ResultsSL, SF and electromyographic activity of the RF, VM, VL and GL increased and the ST decreased with increased running speed. Electromyographic variability of VL and VM was higher than GL, and variability was lower in TA than all other muscles. The inter-stride variability of muscle activation was associated with kinematic parameters, and their variability, differently as running speed increased.ConclusionThe incremental protocol increased electromyographic activity differently among lower limb muscles; increased SF and SL, and decreased ST, without changing the variability of these variables. Muscle activation variability was correlated with kinematic parameters, but the relationships among these measures varied with running intensity.

RésuméObjectifAnalyser l’effet de la vitesse de course sur l’amplitude de la foulée (AF), la fréquence de la foulée (FF), le temps de la foulée (TF) et le signal électromyographique des muscles droit antérieur (DA), vaste externe (VE), vaste médial (VM), tibial antérieur (TA), biceps crural (BC) et gastrocnémien chef latéral (GL).MéthodeNeuf coureurs bien entraînés ont accompli un protocole incrémental à une vitesse initiale de 10 km.h−1 avec des incréments de 1 km.h−1 toutes les trois minutes jusqu’à l’épuisement. Le signal électromyographique, AF, FF, TF, le coefficient de variation entre foulée et l’association entre les paramètres cinématiques et électromyographique ont été calculés à 60, 80 et 100 % de la vitesse maximale.RésultatsL’AF, FF, et le signal électromyographique du DA, VM, VE et GL ont augmenté et le TF a décru avec l’augmentation de vitesse de la course. La variabilité du signal électromyographique du VM et du VE était plus élevée que celle du GL alors que la variation du TA a été inférieure par rapport aux autres muscles. La variabilité de l’entre foulée de l’activation musculaire a été différemment liée aux paramètres cinématiques et à leurs variations selon l’augmentation de vitesse.ConclusionLe protocole incrémental a autrement élevé le signal électromyographique entre les muscles du membre inférieur : il a augmenté la FF et l’AF et a baissé le TF sans modifier la variabilité de ces variables. La variabilité de l’activation musculaire a été corrélée avec les paramètres cinématiques, pourtant les relations entre ces mesures ont varié selon l’augmentation de vitesse de la course.