Selon une étude, les crampes musculaires auraient une cause inattendue jusqu'ici méconnue.

Pour les athlètes, tous sports confondus, rares sont les situations aussi éprouvantes que de devoir quitter une compétition à cause d’une crampe musculaire soudaine. Ces spasmes douloureux et incontrôlés - appelés officiellement crampes musculaires liées à l’exercice - exaspèrent depuis des décennies les sportifs, les entraîneurs et les chercheurs.

Pendant longtemps, les scientifiques ont surtout expliqué les crampes induites par l’effort par la déshydratation ou par des déséquilibres électrolytiques. Pourtant, cette hypothèse laissait plusieurs points essentiels sans réponse.

Ainsi, de nombreux athlètes parfaitement hydratés souffrent malgré tout de crampes, alors que d’autres, engagés dans des conditions chaudes et humides, n’en présentent aucune.

Un ensemble croissant de travaux remet aujourd’hui en cause cette explication, en mettant plutôt en avant la surface de jeu comme facteur déterminant.

Dans mon activité de scientifique du sport, j’étudie la façon dont différentes variables influencent la performance. Les recherches menées par mon équipe montrent que certaines caractéristiques des surfaces de jeu peuvent provoquer une fatigue neuromusculaire précoce et déclencher des crampes musculaires de manière inattendue.

Crampes musculaires liées à l’exercice et surfaces de jeu

Lorsque les muscles se fatiguent, l’équilibre habituel entre les signaux du système nerveux qui commandent la contraction et le relâchement se dérègle. Les fuseaux neuromusculaires, chargés de détecter l’étirement, augmentent leur fréquence de décharge.

Parallèlement, le retour inhibiteur provenant des organes tendineux de Golgi - une composante du système nerveux située à la jonction entre les fibres musculaires et les tendons - diminue.

Autrement dit, les muscles reçoivent des informations contradictoires sur le fait de se contracter ou de se relâcher. Cela se traduit par une activation excessive des motoneurones, qui pousse les fibres musculaires vers une contraction prolongée et involontaire : la crampe.

Des études récentes indiquent que le fait de concourir sur des surfaces aux propriétés mécaniques inhabituelles - par exemple la rigidité et l’élasticité - peut accélérer la fatigue neuromusculaire.

Les surfaces modifient la mécanique des muscles et des articulations. Si le système neuromusculaire n’est pas habitué à ces contraintes, la fatigue peut s’installer trop tôt et créer un terrain favorable aux crampes.

Dans une étude, mon équipe et moi avons observé une différence de 13 percent d’activité musculaire chez des coureurs évoluant sur des terrains présentant des rigidités et des élasticités différentes. Une autre étude de mon équipe a mis en évidence une différence de 50 percent d’activité des ischio-jambiers chez des athlètes réalisant les mêmes exercices sur divers types de gazon.

Au-delà des indicateurs propres à la performance sportive, la recherche en biomécanique montre depuis longtemps que modifier les propriétés d’une surface de jeu change la rigidité musculaire, les charges articulaires et l’amplitude de mouvement. Or, ces paramètres influencent directement la fatigue.

Les muscles qui franchissent plusieurs articulations, comme les ischio-jambiers, semblent particulièrement sensibles aux variations de surfaces de jeu, compte tenu de leur rôle central dans le sprint et les changements de direction.

Réduire les crampes pendant l’effort : adapter l’exposition aux surfaces

Si les surfaces de jeu modulent la fatigue, alors mieux gérer l’interaction entre ces surfaces et les joueurs pourrait contribuer à prévenir les crampes.

Des chercheurs ont proposé de constituer des bases de données régionales répertoriant les caractéristiques mécaniques des surfaces de compétition pour des sports comme le tennis. Grâce à ces informations, les entraîneurs et les organisations sportives pourraient ajuster les environnements d’entraînement afin de reproduire les conditions de compétition, et ainsi limiter l’effet de surprise lié à des surfaces inconnues.

Ce n’est pas forcément la nature « intrinsèque » d’une surface qui provoque la crampe, mais plutôt la proximité - ou au contraire l’écart - entre cette surface et celle à laquelle l’athlète est habitué.

Imaginez une équipe de football qui s’entraîne sur un terrain souple mais dispute ses matches sur une surface plus rigide. Sans préparation spécifique, le changement dans la façon dont les muscles sont sollicités peut conduire à une fatigue prématurée et à des crampes en compétition.

Intégrer des exercices qui reproduisent l’activation musculaire attendue sur le gazon de compétition pourrait aider l’équipe à mieux se préparer aux exigences réelles du match.

De même, une équipe de basket-ball habituée à un parquet neuf pourrait tirer bénéfice de séances sur des terrains usés ou plus amortissants, afin de simuler les salles rencontrées à l’extérieur.

L’élément décisif, c’est une exposition méthodique. S’entraîner sur des surfaces qui reproduisent les contraintes de la compétition permet au système neuromusculaire de s’y acclimater, de réduire le risque de fatigue et, potentiellement, de diminuer le risque de crampes.

Vers une approche globale des crampes

L’hydratation et la nutrition restent essentielles à la performance. Toutefois, prendre aussi en compte la préparation physique, l’adhérence des chaussures et l’adaptation à différentes surfaces de jeu pourrait aider la médecine du sport à progresser vers une réponse plus complète aux crampes musculaires liées à l’exercice.

Avec la poursuite des recherches et le développement technologique, les crampes ne devraient peut-être plus être une fatalité frustrante. Athlètes et entraîneurs pourraient au contraire les anticiper, ajuster l’entraînement aux contraintes des surfaces, et agir en amont pour éviter qu’elles ne compromettent la performance.

Une partie de l’avenir de la prévention des crampes pourrait reposer sur la surveillance en temps réel.

Les avancées combinant des capteurs biométriques portables pour détecter la fatigue neuromusculaire, des dispositifs de test des surfaces et l’apprentissage automatique pourraient aider à prédire le risque de crampe de manière individualisée. Les entraîneurs pourraient alors ajuster les plans d’entraînement, effectuer des remplacements en cours de match, ou même adapter les conditions de surface lorsque c’est possible.

En préparant mieux les athlètes aux exigences mécaniques des surfaces de compétition, les équipes pourraient protéger la santé de leurs joueurs et s’assurer que leurs meilleurs éléments sont disponibles lorsque l’issue de la rencontre se joue.

Michael Hales, professeur associé en promotion de la santé et éducation physique, Kennesaw State University

Cet article est republié depuis The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.